JP4066906B2

JP4066906B2 - Numerical control device and NC data creation device

Info

Publication number: JP4066906B2
Application number: JP2003206894A
Authority: JP
Inventors: 良彦山田; 宏治磯島; 明斎藤; 浩之中野; 道博鈴木
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2023-08-08
Also published as: JP2005059102A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、数値制御装置及びＮＣデータ作成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金型加工等の加工を行うための回転２軸を有する５軸加工機がある。この５軸加工機の構成としては、例えば、ベッドの上にＡ軸回転するチルトテーブルを搭載し、このチルトテーブル上にＢ軸回転する回転テーブルが搭載され、この回転テーブルの上の被加工物を載置するワークテーブルが配設されているものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１７９１３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、Ａ軸中心及びＢ軸中心は、それぞれの回転角が０°のときのＸ軸及びＹ軸と一致すべきであるが、チルトテーブルや回転テーブル等の組付誤差及び加工誤差により、Ａ軸中心及びＢ軸中心がそれぞれＸ軸及びＹ軸と一致せずに傾き誤差や位置誤差が生じている場合がある。ただし、これらの誤差は非常に微少であるために、従来は、これらの誤差による加工精度への影響は問題となることはなかった。しかし、近年では、より高い加工精度が求められることになり、これらの誤差による加工精度への影響を解消する必要が生じてきた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、組付誤差及び加工誤差による回転軸の傾き誤差又は位置誤差を補正して加工精度を向上させることができる数値制御装置及びＮＣデータ作成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
請求項１に係る数値制御装置は、回転角度に応じて回転軸周りにおける回転体のモーメントが変化する回転軸を有する加工機の数値制御装置である。そして、この数値制御装置は、ＮＣデータ記憶手段と、加工原点記憶手段と、指令値算出手段と、制御手段とを備える。ここで、ＮＣデータ記憶手段は、ＮＣデータを記憶する手段である。加工原点記憶手段は、ワークの加工位置を定義するワーク座標系におけるワーク原点又は回転軸を有する加工機の絶対的位置を定義する機械座標系における機械原点である加工原点を記憶する手段である。指令値算出手段は、前記ＮＣデータに基づき前記加工機の指令値を算出する手段である。制御手段は、前記加工原点及び前記指令値に基づき前記加工機を制御する手段である。
【０００７】
そして、請求項１に係る数値制御装置の特徴的な構成は、さらに、回転軸誤差記憶手段と、指令回転角度記憶手段と、加工原点補正手段とを備えたことである。ここで、回転軸誤差記憶手段は、前記モーメントが変化することによる、前記回転軸の基準軸心上の基準位置に対する前記回転軸の実軸心上位置の位置誤差を前記回転軸の所定角度毎に記憶する手段である。指令回転角度記憶手段は、前記ＮＣデータに基づき得られた前記回転軸の指令回転角度を記憶する手段である。加工原点補正手段は、前記回転軸誤差記憶手段に記憶された前記モーメント変化による前記所定角度毎の前記位置誤差及び前記指令回転角度記憶手段に記憶された前記指令回転角度に基づき前記加工原点を補正する手段である。
【０００８】
ここで、回転軸の回転指令がある場合に、従来は指令回転角度のみに基づき加工原点を移動させていた。そのため、回転軸の軸心が基準軸心に対して回転軸誤差を有する場合には、実際の加工原点の位置と数値制御装置が記憶している加工原点の位置とが異なる場合があった。その結果、従来は、回転軸の動作に伴い加工精度が悪化するおそれがあった。しかし、本発明によれば、回転軸の基準軸心に対する回転軸誤差を考慮して加工原点を移動（補正）するので、実際の加工原点と数値制御装置が記憶している加工原点とを一致させることができる。その結果、回転軸の動作を行った場合であっても加工精度を良好にすることができる。
さらに、一般に、回転軸の回転により回転する回転体は、回転軸周りにアンバランスとなる場合がある。そのため、回転体を回転させた場合には、回転角度に応じて異なるモーメントが作用することがある。このように、回転角度に応じて異なるモーメントが作用した場合には、回転角度毎に回転軸心がずれることになる。すなわち、回転軸の実軸心上位置誤差は、回転角度に応じて異なることになる。そこで、本発明によれば、モーメント変化による所定角度毎における回転軸の実軸心上位置の位置誤差を考慮して加工原点を回転変換するため、回転軸周りにアンバランスがある場合であっても、より正確に実際の回転軸周りに加工原点を回転させることができる。すなわち、回転軸周りにアンバランスがある場合であっても、実際の加工原点と数値制御装置が記憶している加工原点とを回転角度に関わりなく確実に一致させることができる。
具体的には、本発明の数値制御装置における前記加工原点補正手段は、位置変換後加工原点算出手段と、回転変換後加工原点算出手段と、位置戻し変換後加工原点算出手段と、加工原点変更手段とを備えることとなる。ここで、位置変換後加工原点算出手段は、前記モーメント変化による前記所定角度毎の前記位置誤差及び前記指令回転角度に基づき、前記加工原点を位置変換した位置変換後加工原点を算出する手段である。回転変換後加工原点算出手段は、前記指令回転角度に基づき前記位置変換後加工原点を回転変換した回転変換後加工原点を算出する手段である。位置戻し変換後加工原点算出手段は、前記モーメント変化による前記所定角度毎の前記位置誤差及び前記指令回転角度に基づき、前記回転変換後加工原点を位置戻し変換した位置戻し変換後加工原点を算出する手段である。加工原点変更手段は、前記加工原点記憶手段に記憶された前記加工原点を前記位置戻し変換後加工原点に変更する手段である。
【０００９】
請求項２に係る数値制御装置において、前記回転軸誤差記憶手段は、前記ワークの質量及び重心位置に応じて複数の前記位置誤差を前記所定角度毎に記憶し、前記加工原点補正手段は、前記ワークの質量及び重心位置に基づき、前記加工原点を補正することを特徴とする。
ここで、回転体のモーメントは、ワークの質量や取付位置によっても異なる。そこで、本発明の数値制御装置によれば、ワークの質量や取付位置（重心位置）に応じた加工原点の補正ができる。
【００１０】
請求項３に係る数値制御装置において、前記回転軸誤差記憶手段は、さらに、前記回転軸の基準方向ベクトルに対する前記回転軸の実方向ベクトルの傾き誤差を記憶し、前記加工原点補正手段は、前記傾き誤差に基づき、前記加工原点を補正することを特徴とする。
具体的には、請求項３に係る数値制御装置における前記加工原点補正手段は、前記傾き誤差及び前記指令回転角度に基づき前記加工原点記憶手段に記憶された前記加工原点を回転変換した回転変換後加工原点を算出する回転変換後加工原点算出手段と、前記加工原点記憶手段に記憶された前記加工原点を前記回転変換後加工原点に変更する加工原点変更手段とを備えることとなる。
【００１１】
ここで、傾き誤差について説明する。例えば、回転軸をＡ軸とした場合には、Ａ軸軸心はＸ軸に一致するのが理想的である。しかし、組付誤差や加工誤差等により誤差を生じる場合がある。この誤差としては、傾き誤差と位置誤差とがある。ここで、傾き誤差とは、Ａ軸の実際のベクトルであるＡ軸実方向ベクトルとＸ軸のベクトルであるＸ軸基準方向ベクトルとの傾きの誤差である。なお、傾き誤差は、例えば、直交三軸のうちの二軸を含むそれぞれの直交三平面とＡ軸実方向ベクトルとの傾き角度としてもよい。この場合、Ａ軸の傾き誤差は、Ａ軸とＸ−Ｙ平面との傾き角度及びＡ軸とＸ−Ｚ平面との傾き角度となる。また、傾き誤差とは、実方向ベクトルと基準方向ベクトルの内積としてもよい。
【００１２】
つまり、本発明によれば、傾き誤差を考慮して加工原点を回転変換するため、傾き誤差を有する回転軸周りに加工原点を回転させることができる。すなわち、実際の加工原点と数値制御装置が記憶している加工原点とを一致させることができる。なお、従来は、数値制御装置内に記憶する加工原点は傾き誤差を考慮することなく回転変換させていたため、例えば、Ａ軸周りに加工原点を回転させる場合には、数値制御装置内に記憶する加工原点は理想的なＸ軸周りに回転させていた。このため、Ａ軸周りに回転した実際の加工原点と理想的なＸ軸周りに回転した数値制御装置が記憶している加工原点が一致していなかった。つまり、本発明によれば、従来のこのような問題を確実に解消することができる。
【００１３】
請求項４に係る数値制御装置において、前記回転軸誤差記憶手段は、さらに、組付誤差又は加工誤差による、前記回転軸の基準軸心上の基準位置に対する前記回転軸の実軸心上位置の位置誤差を記憶し、前記加工原点補正手段は、前記組付誤差又は加工誤差による前記位置誤差に基づき、前記加工原点を補正することを特徴とする。
具体的には、請求項４に係る数値制御装置における前記加工原点補正手段は、以下の、位置変換後加工原点算出手段と、回転変換後加工原点算出手段と、位置戻し変換後加工原点算出手段と、加工原点変更手段とを備えることとなる。ここで、位置変換後加工原点算出手段は、前記組付誤差又は加工誤差による前記位置誤差に基づき、前記加工原点を位置変換した位置変換後加工原点を算出する手段である。回転変換後加工原点算出手段は、前記指令回転角度に基づき前記位置変換後加工原点を回転変換した回転変換後加工原点を算出する手段である。位置戻し変換後加工原点算出手段は、前記組付誤差または加工誤差による前記位置誤差に基づき前記回転変換後加工原点を位置戻し変換した位置戻し変換後加工原点を算出する手段である。加工原点変更手段は、前記加工原点記憶手段に記憶された前記加工原点を前記位置戻し変換後加工原点に変更する手段である。
【００１４】
ここで、位置誤差について説明する。位置誤差とは、上述したように、回転軸の基準軸心上の基準位置に対する回転軸の実軸心上位置の誤差である。例えば、回転軸をＡ軸とした場合には、Ａ軸軸心はＸ軸に一致するのが理想的である。従って、Ａ軸の基準軸心とはＸ軸となる。そして、Ｘ軸上の基準位置は、例えば、Ｘ軸座標値が０の位置等とする。この場合、Ａ軸の位置誤差とは、Ｘ軸座標値が０となるＹ−Ｚ平面上とＡ軸との交差する位置となる。
【００１８】
これまでは、加工原点を補正することにより、回転軸を有する加工機の回転軸誤差による加工精度への影響を解消したが、これに限られるものではない。例えば、数値制御装置において、ＮＣデータを逐次補正するようにしてもよい。また、ＮＣデータ作成装置において、加工機の回転軸誤差を考慮したＮＣデータを作成するようにしてもよい。
【００１９】
すなわち、請求項５に係る数値制御装置は、ＮＣデータを記憶するＮＣデータ記憶手段と、前記ＮＣデータに基づき回転軸を有する加工機の指令値を算出する指令値算出手段と、前記指令値に基づき前記加工機を制御する制御手段と、を備え、回転角度に応じて回転軸周りにおける回転体のモーメントが変化する回転軸を有する加工機の数値制御装置において、さらに、回転軸誤差記憶手段と、指令回転角度記憶手段と、指令値補正手段とを備えたことを特徴とする。ここで、回転軸誤差記憶手段は、前記モーメントが変化することによる、前記回転軸の基準軸心上の基準位置に対する前記回転軸の実軸心上位置の位置誤差を前記回転軸の所定角度毎に記憶する手段である。指令回転角度記憶手段は、前記ＮＣデータに基づき得られた前記回転軸の指令回転角度を記憶する手段である。指令値補正手段は、前記回転軸誤差記憶手段に記憶された前記所定角度毎の前記位置誤差及び前記指令回転角度記憶手段に記憶された前記指令回転角度に基づき前記指令値を補正する手段である。
【００２０】
これにより、上述した数値制御装置と同様の効果を奏することができる。すなわち、本発明によれば、回転軸の基準軸心に対する回転軸誤差を考慮して指令値を補正するので、工具による実際の加工位置と数値制御装置による工具の指令値とを一致させることができる。その結果、回転軸の動作を行った場合であっても加工精度を良好にすることができる。また、上述の数値制御装置における他の特徴的な構成は、本発明の数値制御装置に同様に適用することもできる。これにより、上述した数値制御装置における他の効果と同様の効果を奏することができる。
【００２１】
また、請求項６に係るＮＣデータ作成装置は、ワーク形状データを記憶する形状データ記憶手段と、前記ワークの加工に使用する回転軸を有する加工機の機械構成データを記憶する機械構成データ記憶手段と、前記形状データ及び前記機械構成データに基づき前記加工機を数値制御するためのＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段と、を備え、回転角度に応じて回転軸周りにおける回転体のモーメントが変化する回転軸を有する加工機のＮＣデータ作成装置において、前記ＮＣデータ作成手段は、回転軸誤差記憶手段と、基本ＮＣデータ作成手段と、指令回転角度記憶手段と、補正ＮＣデータ作成手段とを備えたことを特徴とする。ここで、回転軸誤差記憶手段は、前記モーメントが変化することによる、前記回転軸の基準軸心上の基準位置に対する前記回転軸の実軸心上位置の位置誤差を前記回転軸の所定角度毎に記憶する手段である。基本ＮＣデータ作成手段は、前記形状データ及び前記機械構成データに基づき前記ＮＣデータの基本ＮＣデータを作成する手段である。指令回転角度記憶手段は、前記基本ＮＣデータに基づき得られた前記回転軸の指令回転角度を記憶する手段である。補正ＮＣデータ作成手段は、前記回転軸誤差記憶手段に記憶された前記所定角度毎の前記位置誤差及び前記指令回転角度記憶手段に記憶された前記指令回転角度に基づき前記基本ＮＣデータを補正した補正ＮＣデータを作成する手段である。
【００２２】
これにより、上述した数値制御装置と同様の効果を奏することができる。すなわち、本発明によれば、回転軸の基準軸心に対する回転軸誤差を考慮したＮＣデータ（補正ＮＣデータ）を作成するので、このＮＣデータにより加工機を動作させた場合に、工具による実際の加工位置と数値制御装置による工具の指令値とを一致させることができる。その結果、回転軸の動作を行った場合であっても加工精度を良好にすることができる。また、上述の数値制御装置における他の特徴的な構成は、本発明のＮＣデータ作成装置に同様に適用することもできる。これにより、上述した数値制御装置における他の効果と同様の効果を奏することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態において、回転軸を有する加工機は、５軸横型マシニングセンタを例に取り説明する。
【００２４】
（５軸横型マシニングセンタの構成）
５軸横型マシニングセンタ１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、５軸横型マシニングセンタ１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、５軸横型マシニングセンタ１は、ベッド２と、コラム３と、主軸頭４と、主軸５と、サドル６と、チルトテーブル７と、回転パレット８と、ワークテーブル９と、数値制御装置１０（図９に示す）とから構成される。
【００２５】
ベッド２は、略Ｔ字型に形成された基台２１と、２つのＺ軸ガイド２２と、Ｚ軸駆動用ボールねじ（図示せず）と、Ｚ軸駆動用モータ２３と、Ｘ軸ガイド（図示せず）と、２本のＸ軸駆動用ボールねじ（図示せず）と、２つのＸ軸駆動用モータ２４を有する。Ｚ軸ガイド２２及びＸ軸ガイドは、基台２１上にＺ軸方向及びＸ軸方向にそれぞれ平行に配設されている。Ｚ軸駆動用ボールねじは、Ｚ軸ガイド２２のほぼ中央に、Ｚ軸ガイド２２に平行に配設されている。２本のＸ軸駆動用ボールねじは、Ｘ軸ガイドのほぼ中央に、Ｘ軸ガイドに平行に配設されている。これらのＺ軸駆動用ボールねじ及びＸ軸駆動用ボールねじには、それぞれの軸方向に移動可能なボールねじナットが取り付けられている。Ｚ軸駆動用モータ２３及びＸ軸駆動用モータ２４は、それぞれＺ軸駆動用ボールねじの端側及びＸ軸駆動用ボールねじの端側に配設され、それぞれＺ軸駆動用ボールねじ及びＸ軸駆動用ボールねじを回転駆動する。
【００２６】
コラム３は、ベッド２上に立設されている。具体的には、コラム３の下方側が、Ｚ軸ガイド２２に摺動可能に嵌合されると共に、Ｚ軸駆動用ボールねじのボールねじナットに連結されている。すなわち、コラム３は、Ｚ軸駆動用ボールねじの回転駆動に伴い、Ｚ軸ガイド２２に沿ってＺ軸方向に摺動する。そして、コラム３は、Ｙ軸ガイド（図示せず）と、２本のＹ軸駆動用ボールねじ（図示せず）と、２つのＹ軸駆動用モータ３１とを有する。Ｙ軸ガイドは、コラム３のほぼ中央にＹ軸方向に平行に配設されている。Ｙ軸駆動用ボールねじは、Ｙ軸ガイドのほぼ中央に、Ｙ軸ガイドに平行に配設されている。このＹ軸駆動用ボールねじには、軸方向に移動可能なボールねじナットが取り付けられている。そして、Ｙ軸駆動用モータ３１は、Ｙ軸駆動用ボールねじの端側に配設され、Ｙ軸駆動用ボールねじを回転駆動する。
【００２７】
主軸頭４は、コラム３の中央に配設されている。具体的には、主軸頭４は、Ｙ軸ガイドに摺動可能に嵌合されると共に、Ｙ軸駆動用ボールねじのボールねじナットに連結されている。すなわち、主軸頭４は、Ｙ軸駆動用ボールねじの回転駆動に伴い、Ｙ軸ガイドに沿ってＹ軸方向に摺動する。主軸５は、主軸頭４に回動可能に枢支されている。すなわち、主軸５は、Ｚ軸周り（Ｃ軸）に回動可能となる。そして、主軸５の先端側には、工具が装着可能となっている。
【００２８】
サドル６は、ベッド２上に配設されている。このサドル６は、後述するチルトテーブル７を支持する一対の支持部６１をＸ軸方向両端側に有する。さらに、この支持部６１の一方側には、チルトテーブル７を回転可能とするＡ軸回転用モータ（図示せず）が配設されている。さらに、サドル６の下方側が、Ｘ軸ガイドに摺動可能に嵌合されると共に、Ｘ軸駆動用ボールねじのボールねじナットに連結されている。すなわち、サドル６は、Ｘ軸駆動用ボールねじの回転駆動に伴い、Ｘ軸ガイドに沿ってＸ軸方向に摺動する。
【００２９】
チルトテーブル７は、略コの字型形状からなり、両端側がサドル６の一対の支持部６１に回転可能に軸支されている。このチルトテーブル７の回転軸は、Ｘ軸に平行な軸（Ａ軸）となる。なお、チルトテーブル７は、サドル６の支持部６１に配設されているＡ軸回転用モータの駆動により、Ａ軸回転を行う。さらに、チルトテーブル７の下面側には、回転パレット８を回転可能とするＢ軸回転用モータ（図示せず）が配設されている。
【００３０】
回転パレット８は、チルトテーブル７上に載置され、チルトテーブル７の載置面に垂直な方向に回転可能に支持されている。すなわち、チルトテーブル７が図１に示す状態の場合には、回転パレット８の回転軸は、Ｙ軸に平行な軸（Ｂ軸）となる。なお、回転パレット８は、チルトテーブル７の下面側に配設されているＢ軸回転用モータの駆動により、Ｂ軸回転を行う。
【００３１】
ワークテーブル９は、回転パレット８の上に配設され、ワーク（被加工物）を載置可能である。従って、ワークテーブル９は、主軸５に対して、回転パレット８のＢ軸回転によりＢ軸回転が可能となり、チルトテーブル７のＡ軸回転によりＡ軸回転が可能となる。なお、図１に示す状態が、Ａ軸及びＢ軸の回転角０°と定義される。
【００３２】
数値制御装置１０は、入力されるＮＣデータに基づき、Ｘ軸駆動用モータ２４、Ｙ軸駆動用モータ３１、Ｚ軸駆動用モータ２３、Ａ軸回転用モータ、及び、Ｂ軸回転用モータを制御する。
【００３３】
（回転軸が有する誤差について）
次に、５軸横型マシニングセンタ１の回転軸が有する誤差について図２を参照して説明する。５軸横型マシニングセンタ１の回転軸のうちチルトテーブル７が回転するＡ軸は、Ｘ軸と一致することが理想的な状態である。また、５軸横型マシニングセンタ１の回転軸のうち回転パレット８が回転するＢ軸は、図１に示す状態においては、Ｙ軸と一致することが理想的な状態である。さらに、Ａ軸とＢ軸とは、Ｘ軸及びＺ軸の交点において交差することが理想的な状態である。
【００３４】
ところが、チルトテーブル７を軸支するためのサドル６の一対の支持部６１に形成された貫通孔の加工誤差、サドル６及びチルトテーブル７の組付誤差等により、Ａ軸軸心がＸ軸と一致しない場合が生じる。すなわち、図２に示すように、Ａ軸軸心がＸ軸に対して、傾き誤差を有する場合がある。ここで、Ａ軸の傾き誤差は、Ｘ−Ｙ平面に対する傾き誤差角度（Ａ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度）αと、Ｘ−Ｚ平面に対する傾き誤差角度（Ａ軸Ｘ−Ｚ平面傾き誤差角度）βとにより表すことができる。
【００３５】
また、回転パレット８を回転支持するためのチルトテーブル７に形成された貫通孔の加工誤差、回転パレット８の組付誤差等により、Ｂ軸軸心が図１の状態においてＹ軸と一致しない場合が生じる。すなわち、図２に示すように、Ｂ軸軸心がＹ軸に対して、傾き誤差を有する場合がある。ここで、Ｂ軸の傾き誤差は、Ｘ−Ｙ平面に対する傾き誤差角度（Ｂ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度）γと、Ｙ−Ｚ平面に対する傾き誤差角度（Ｂ軸Ｙ−Ｚ平面傾き誤差角度）θとにより表すことができる。
【００３６】
また、上述したように、Ａ軸とＢ軸とは、Ｘ軸及びＺ軸の交点において交差することが理想的な状態である。しかし、サドル６及びチルトテーブル７及び回転パレット８等の加工誤差や組付誤差等により、図２に示すように、Ａ軸とＢ軸とがＸ軸及びＺ軸の交点において交差しない場合が生じる。ここで、Ｘ軸及びＺ軸の交点を基準中心位置（基準位置）Ｏ１とする。そして、Ａ軸及びＢ軸のＸ軸座標値及びＺ軸座標値が同一となるＡ軸及びＢ軸の位置をＡ軸中心位置（実軸心上位置）Ｏ２及びＢ軸中心位置（実軸心上位置）Ｏ３とする。ここで、Ａ軸中心位置Ｏ２及びＢ軸中心位置Ｏ３のＸ軸心誤差をΔＸとし、Ａ軸中心位置Ｏ２のＹ軸心誤差をΔＹとし、Ａ軸中心位置Ｏ２のＺ軸心誤差をΔＺとし、Ａ軸中心位置Ｏ２とＢ軸中心位置Ｏ３のＹ軸座標値の差であるＡＢ軸心誤差をΔＨとすると、Ａ軸中心位置Ｏ２の座標は（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）となり、Ｂ軸中心位置Ｏ３の座標は（ΔＸ，ΔＨ’，ΔＺ）となる。ここで、Ｘ軸心誤差ΔＸ、Ｙ軸心誤差ΔＹ、Ｚ軸心誤差ΔＺ、ＡＢ軸心誤差ΔＨを位置誤差といい、Ｂ軸中心位置Ｏ３のＹ軸座標値ΔＨ’は、ΔＨ−ΔＹとなる。
【００３７】
（誤差算出方法）
次に、上述したそれぞれの傾き誤差及び位置誤差を算出する方法について説明する。誤差算出に際して、予め、図３に示すように、ワークテーブル９の上に基準球（被測定治具）１１ａ，１１ｂを取り付け、さらに、主軸５には工具に換えてタッチセンサ（位置測定センサ）１２を装着しておく。
【００３８】
（Ｂ軸誤差算出方法）
そして、Ｂ軸に関する誤差の算出方法について図４及び図５を参照して説明する。図４は、Ｂ軸誤差算出方法を示すフローチャートである。図５は、基準球１１ａ，１１ｂの中心位置の測定方法を説明する図である。なお、図５（ａ）は機械構成図であって、図５（ｂ）はＢ軸誤差説明用の模式図であって、図５（ｃ）は後述するＡ軸誤差説明用の模式図である。
【００３９】
まず、図５（ａ）に示すように、Ａ軸を９０°回転する（ステップＳ１）。すなわち、ワークテーブル９を主軸５に対向した向きにする。これは、本実施形態の５軸横型マシニングセンタ１の機械構成上、Ｂ軸の全回転角度における測定を行うことを可能とするためである。続いて、現在のワークテーブル９の位置において、タッチセンサ１２を基準球１１ａの表面のうち異なる３箇所以上、好ましくは５箇所以上に当接させる（ステップＳ２）。そして、数値制御装置１０内の演算部（図示せず）にて、基準球１１ａのそれぞれの当接位置に基づき、基準球１１ａの中心位置（図５（ｂ）の位置ａ）を算出する（ステップＳ３）。
【００４０】
続いて、Ｂ軸回転角度ΔＢが３６０°以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。ここでは、Ｂ軸回転角度ΔＢは０°であるので、３６０°以上ではない。従って、この場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、Ｂ軸回転角度ΔＢが９０°となるまで、ワークテーブル９を回転させる（ステップＳ５）。続いて、Ｂ軸回転角度ΔＢが９０°の場合における基準球１１ａの表面のうち異なる３箇所以上にタッチセンサ１２を当接させる（ステップＳ２）。そして、数値制御装置１０内の演算部（図示せず）にて、基準球１１ａのそれぞれの当接位置に基づき、基準球１１ａの中心位置（図５（ｂ）の位置ｂ）を算出する（ステップＳ３）。このようにして、Ｂ軸回転角度ΔＢが３６０°以上となるまで繰り返して、図５（ｂ）の位置ｃ，ｄについても同様に算出する。ここで、各Ｂ軸回転角度における基準球の中心位置ａ，ｂ，ｃ，ｄの座標を、それぞれ（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ），（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ），（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ），（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）とする。
【００４１】
そして、Ｂ軸回転角度ΔＢが３６０°以上となると（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、Ｂ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度γを算出する（ステップＳ６）。ここで、Ｂ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度γの算出について図６を参照して説明する。ここで、図６（ａ）は、ワークテーブル９と基準球１１ａの中心位置を示すＸ−Ｙ平面上の図である。図６（ｂ）は、ワークテーブル９と基準球１１ａの中心位置を示すＹ−Ｚ平面上の図である。図６（ｃ）は、ワークテーブル９と基準球１１ａの中心位置を示すＸ−Ｚ平面上の図である。
【００４２】
まず、基準球１１ａの中心位置ａ，ｃに基づき、Ｙ−Ｚ平面上のＢ軸ベクトルＢ１（図６（ｂ）に示す）を算出する。ここで、Ｂ軸ベクトルは、図５（ｂ）に示すように、Ｂ軸軸心の方向を示すものである。すなわち、Ｙ−Ｚ平面上のＢ軸ベクトルＢ１とは、Ｂ軸軸心（Ｂ軸ベクトル）のＹ−Ｚ成分となる。続いて、このＹ−Ｚ平面上のＢ軸ベクトルＢ１に基づき、Ｂ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度γを算出する。すなわち、Ｂ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度γは、数１に示すように、測定値Ｙａ，Ｙｃ，Ｚａ，Ｚｃにより算出することができる。
【００４３】
【数１】

【００４４】
続いて、図４のフローチャートに戻り説明する。Ｂ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度γを算出した後は、Ｂ軸Ｙ−Ｚ平面傾き誤差角度θを算出する（ステップＳ７）。ここで、Ｂ軸Ｙ−Ｚ平面傾き誤差角度θの算出について図６を参照して説明する。まず、基準球１１ａの中心位置ｂ，ｄに基づき、Ｘ−Ｚ平面上のＢ軸ベクトルＢ２（図６（ｃ）に示す）を算出する。ここで、Ｂ軸ベクトルは、上述したように、Ｂ軸軸心の方向を示すものである。すなわち、Ｘ−Ｚ平面上のＢ軸ベクトルＢ２とは、Ｂ軸軸心（Ｂ軸ベクトル）のＸ−Ｚ成分となる。続いて、このＸ−Ｚ平面上のＢ軸ベクトルＢ２に基づき、Ｂ軸Ｙ−Ｚ平面傾き誤差角度θを算出する。すなわち、Ｂ軸Ｙ−Ｚ平面傾き誤差角度θは、数２に示すように、測定値Ｘｂ，Ｘｄ，Ｚｂ，Ｚｄにより算出することができる。
【００４５】
【数２】

【００４６】
続いて、図４のフローチャートに戻り説明する。Ｂ軸傾き誤差角度γ，θを算出した後は、Ｂ軸に関する位置誤差ΔＸ，ΔＨ’を算出する（ステップＳ８）。ここで、Ｂ軸中心位置Ｏ３は、便宜上ワークテーブル９の上面に位置するものとする。すなわち、Ｂ軸に関する位置誤差ΔＸ及びΔＨ’は、図６（ｂ）（ｃ）に示す誤差となる。この場合、Ｂ軸に関する位置誤差ΔＸ及びΔＨ’は、数３により算出することができる。なお、ワークテーブル９の上面から基準球１１ａまでの距離をｈとする。ここで、Ｂ軸に関する位置誤差ΔＸ及びΔＨ’の算出は、数３によれば、実質的には基準球１１ａの中心位置ａ〜ｄに基づき円弧近似を行っているものである。
【００４７】
【数３】

【００４８】
（Ａ軸誤差算出方法）
次に、Ａ軸に関する誤差の算出方法について図５及び図７を参照して説明する。図７は、Ａ軸誤差算出方法を示すフローチャートである。まず、図５（ａ）に示すように、Ａ軸を９０°に位置決めする（ステップＳ１１）。すなわち、ワークテーブル９を主軸５に対向した向きにする。続いて、現在のワークテーブル９の位置において、タッチセンサ１２を基準球１１ａの表面のうち異なる３箇所以上、好ましくは５箇所以上に当接させる（ステップＳ１２）。さらに、現在のワークテーブル９の位置において、タッチセンサ１２を基準球１１ｂの表面のうち異なる３箇所以上、好ましくは５箇所以上に当接させる（ステップＳ１３）。続いて、数値制御装置１０内の演算部（図示せず）にて、基準球１１ａ，１１ｂのそれぞれの当接位置に基づき、基準球１１ａの中心位置ａ１（図５（ｃ）に示す）と、基準球１１ｂの中心位置ａ２（図５（ｃ）に示す）を算出する（ステップＳ１４）。
【００４９】
続いて、Ａ軸回転角度ΔＡが９０°以上であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここでは、Ａ軸回転角度ΔＡは０°であるので、９０°以上ではない。従って、この場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、Ａ軸回転角度ΔＡが３０°となるまで、ワークテーブル９を回転させる（ステップＳ１６）。続いて、Ａ軸回転角度ΔＡが３０°の場合における基準球１１ａ，１１ｂの表面のうち異なる３箇所以上にタッチセンサ１２を当接させる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。続いて、数値制御装置１０内の演算部（図示せず）にて、基準球１１ａ，１１ｂのそれぞれの当接位置に基づき、基準球１１ａ，１１ｂの中心位置ｂ１，ｂ２（図５（ｃ）に示す）を算出する（ステップＳ１４）。このようにして、Ａ軸回転角度ΔＡが９０°以上となるまで繰り返して、図５（ｃ）の位置ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２についても同様に算出する。
【００５０】
そして、Ａ軸回転角度ΔＡが９０°以上となると（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、Ａ軸ベクトルを算出する（ステップＳ１７）。ここで、Ａ軸ベクトル（実方向ベクトル）とは、図５（ｃ）に示すように、Ａ軸軸心の方向を示すものである。Ａ軸ベクトルの算出は、具体的には、基準球１１ａのＡ軸各回転角度における中心位置ａ１〜ｄ１に基づき中心位置ａ１〜ｄ１を含む平面を求め、その平面の法線ベクトルを算出することにより行う。なお、この法線ベクトルがＡ軸ベクトルとなる。また、ここでは、基準球１１ａの中心位置ａ１〜ｄ１のみに基づきＡ軸ベクトルを算出したが、基準球１１ｂの中心位置ａ２〜ｄ２のみに基づきＡ軸ベクトルを算出しても良い。
【００５１】
続いて、Ａ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度α及びＡ軸Ｘ−Ｚ平面傾き誤差角度βを算出する（ステップＳ１８）。ここで、Ａ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度α及びＡ軸Ｘ−Ｚ平面傾き誤差角度βは、Ａ軸ベクトルから容易に算出することができるので、詳細は省略する。
【００５２】
続いて、Ａ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺを算出する（ステップＳ１９）。ここで、Ａ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺの算出は、Ａ軸回転角度に応じて異なるモーメントがかかることを考慮しない場合の簡易的算出方法と、モーメントを考慮する場合の詳細算出方法とがある。そこで、以下に、それぞれの場合について説明する。
【００５３】
（Ａ軸位置誤差のモーメントを考慮した詳細算出方法）
まず、Ａ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺの詳細算出方法について図８を参照して説明する。この算出方法は、チルトテーブル７がＡ軸回転することにより、チルトテーブル７にかかるモーメントがＡ軸回転角度に応じて異なることにより、Ａ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺがＡ軸回転角度に応じて異なることを考慮した算出方法である。
【００５４】
ここで、図８は、図５（ｃ）のＸ軸方向から見た図であって、基準球１１ａ及び１１ｂの中心位置を模式的に示した図である。なお、図８に示す符号は、図５（ｃ）と同一符号を付している。すなわち、基準球１１ａの中心位置はａ１〜ｄ１であって、基準球１１ｂの中心位置はａ２〜ｄ２である。ここで、基準球１１ａの中心位置ａ１〜ｄ１の座標は、それぞれ（Ｘａ１，Ｙａ１，Ｚａ１），・・・，（Ｘｄ１，Ｙｄ１，Ｚｄ１）とし、基準球１１ｂの中心位置ａ２〜ｄ２の座標は、それぞれ（Ｘａ２，Ｙａ２，Ｚａ２），・・・，（Ｘｄ２，Ｙｄ２，Ｚｄ２）とする。
【００５５】
そして、Ａ軸回転角度ΔＡの角度に応じてＡ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺを算出する。まずは、Ａ軸回転角度ΔＡが０°〜３０°間におけるＡ軸に関する位置誤差を算出する。ここでは、Ｙ軸座標値及びＺ軸座標値のみを用いてＡ軸に関するΔＹ及びΔＺを算出する。具体的には、基準球１１ａの中心位置ａ１の座標（Ｙａ１，Ｚａ１）及び中心位置ｂ１の座標（Ｙｂ１，Ｚｂ１）と、基準球１１ｂの中心位置ａ２の座標（Ｙａ２，Ｚａ２）及び中心位置ｂ２の座標（Ｙｂ２，Ｚｂ２）とに基づき、円弧近似を行うことにより、中心位置Ｏａ（ΔＹａ，ΔＺａ）を算出する。そして、この中心位置ＯａのＹ軸座標値がＹ軸方向の位置誤差ΔＹであって、Ｚ軸座標値がＺ軸方向の位置誤差ΔＺとなる。
【００５６】
同様にして、Ａ軸回転角度ΔＡが３０°〜６０°間、６０°〜９０°間における中心位置Ｏｂ（ΔＹｂ，ΔＺｂ），Ｏｃ（ΔＹｃ，ΔＺｃ）を算出する。このようにして、Ａ軸回転角度に応じた位置誤差ΔＹ及びΔＺを算出する。
【００５７】
（Ａ軸位置誤差の簡易的算出方法）
次に、Ａ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺの簡易的算出方法について説明する。既に算出した基準球１１ａの中心位置ａ１〜ｄ１に基づき円弧近似を行い、この円弧の中心位置を算出する。そして、算出した円弧の中心位置と、ステップＳ１７にて算出したＡ軸ベクトルとに基づき、Ｙ−Ｚ平面上でかつＡ軸軸心上である位置座標（０，ΔＹ，ΔＺ）を算出する。この位置座標（０，ΔＹ，ΔＺ）のＹ軸座標値及びＺ軸座標値が、Ａ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺとなる。なお、ここでは、基準球１１ａの中心位置のみに基づき円弧の中心位置を算出したが、基準球１１ｂの中心位置のみに基づき円弧近似を行い、この円弧の中心位置を算出してもよい。また、Ａ軸位置誤差の簡易的算出方法によりＡ軸位置誤差を算出する場合には、上述した基準球１１ｂの表面位置の測定及びその中心位置の算出は行わなくてよい。
【００５８】
（第１の数値制御装置）
次に、第１の数値制御装置１０について図９及び図１０を参照して説明する。図９は、第１の数値制御装置の構成を示す図である。図１０は、Ａ軸回転を示す図である。図９に示すように、数値制御装置１０は、ＮＣデータ記憶部１０１と、指令値算出部１０２と、制御部１０３と、回転角度算出部１０４と、回転角度記憶部１０５と、誤差記憶部１０６と、加工原点補正部１０７と、加工原点記憶部１０８とから構成される。
【００５９】
ＮＣデータ記憶部（ＮＣデータ記憶手段）１０１は、ＣＡＭ等により作成されたＮＣデータを入力して記憶する。ここで、ＮＣデータは、工具先端位置の点群データ及び回転軸の回転角度が含まれている。指令値算出部（指令値算出手段）１０２は、ＮＣデータ記憶部１０１に記憶されたＮＣデータに基づき、５軸横型マシニングセンタ１（図１に示す）の各駆動軸の位置及び回転角からなる指令値を算出する。そして、制御部（制御手段）１０３は、指令値算出部１０２により算出された指令値に基づき、各軸駆動用モータ２３，２４，３１等を数値制御する。
【００６０】
回転角度算出部（回転角度算出手段）１０４は、ＮＣデータ記憶部１０１に記憶されたＮＣデータに基づき、５軸横型マシニングセンタ１のＡ軸及びＢ軸のそれぞれの回転角度を算出する。なお、このＡ軸及びＢ軸のそれぞれの回転角度は、割り出し加工を行う場合にはオペレータが自ら行う場合もある。回転角度記憶部（回転角度記憶手段）１０５は、回転角度算出部１０４により算出されたＡ軸及びＢ軸のそれぞれの回転角度を記憶する。具体的には、Ａ軸回転における始点角度ψａ１及び終点角度ψａ２と、Ｂ軸回転における始点角度ψｂ１及び終点角度ψｂ２とを記憶する。
【００６１】
誤差記憶部（誤差記憶手段）１０６は、上述した回転軸誤差を記憶する。すなわち、Ａ軸傾き誤差、Ａ軸位置誤差、Ｂ軸傾き誤差、及び、Ｂ軸位置誤差を記憶する。ここで、Ａ軸傾き誤差は、Ａ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度α及びＡ軸Ｘ−Ｚ平面傾き誤差角度βである。Ａ軸位置誤差は、Ａ軸回転角度毎のＡ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺである。Ｂ軸傾き誤差は、Ｂ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度γ及びＢ軸Ｙ−Ｚ平面傾き誤差角度θである。Ｂ軸位置誤差は、Ｂ軸に関する位置誤差ΔＸ及びΔＨ’である。
【００６２】
ここで、Ａ軸位置誤差について詳述する。Ａ軸位置誤差は、Ａ軸の回転角度毎にそれぞれ存在する。ここでは、図１０に示すように、Ａ軸回転角度がω１（＝０°）、ω２（＝３０°）、ω３（＝６０°）、及び、ω４（＝９０°）におけるＡ軸位置誤差ΔＹ１及びΔＺ１、・・・、ΔＹ４及びΔＺ４を記憶する。そして、Ａ軸回転角度が、ω１〜ω２間の角度範囲をＡ（１）とし、ω２〜ω３間の角度範囲をＡ（２）とし、ω３〜ω４間の角度範囲をＡ（３）とする。これら角度範囲Ａ１〜Ａ３についても、誤差記憶部１０６に記憶する。この記憶方式としては、Ａ軸の特定回転角度毎にＡ軸の位置誤差を記憶するテーブル方式や、Ａ軸の回転角度とＡ軸の位置誤差との関係を直線あるいは曲線で近似する関数を定義してその関数を記憶する方式等がある。なお、テーブル方式の場合には、Ａ軸の回転角度を分割する分割角度が小さい程補正精度が向上する。
【００６３】
加工原点記憶部（加工原点記憶手段）１０８は、加工原点を記憶する。ここで、加工原点とは、ワークの加工位置を定義するワーク座標系におけるワーク原点、又は、５軸横型マシニングセンタ１の絶対的位置を定義する機械座標系における機械原点の何れかをいう。加工原点補正部（加工原点補正手段）１０７は、ＮＣデータ記憶部１０１に記憶されたＮＣデータ、回転角度記憶部１０５に記憶された回転角度、及び、誤差記憶部１０６に記憶された回転軸誤差に基づき、加工原点を補正する。
【００６４】
（加工原点補正部の処理）
加工原点補正部１０７の処理について、図１１〜図１４を参照して説明する。図１１〜図１３は、Ａ軸回転における加工原点補正部１０７の処理を示すフローチャートである。図１４は、Ｂ軸回転における加工原点補正部１０７の処理を示すフローチャートである。以下、Ａ軸回転とＢ軸回転とに分けて説明する。
【００６５】
まず、Ａ軸回転に基づく加工原点の補正について説明する。図１１に示すように、回転角度記憶部１０５に記憶された始点角度ψａ１及び終点角度ψａ２を入力する（ステップＳ２１）。続いて、始点角度ψａ１の角度範囲Ａ（ｍ）を算出する（ステップＳ２２）。例えば、始点角度ψａ１が４５°の場合には、図１０から明らかなように、角度範囲はＡ（２）となり、この場合、ｍは２となる。続いて、終点角度ψａ２の角度範囲Ａ（ｎ）と算出する（ステップＳ２３）。例えば、終点角度ψａ２が９０°の場合には、図１０から明らかなように、角度範囲はＡ（３）となり、この場合ｎは３となる。
【００６６】
続いて、始点角度ψａ１の角度範囲Ａ（ｍ）と終点角度ψａ２の角度範囲Ａ（ｎ）とが一致するか否かを判定する（ステップＳ２４）。ここで、それぞれの角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致する場合とは、例えば、始点角度ψａ１及び終点角度ψａ２が、０〜３０°の範囲内にある場合等である。
【００６７】
続いて、それぞれの角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致する場合には（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ補正する（ステップＳ２５）（位置変換後加工原点算出手段）。すなわち、現在の加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）をそれぞれ減算した加工原点（位置変換後加工原点）を算出する。
【００６８】
続いて、始点角度ψａ１から終点角度ψａ２までの回転角度（ψａ２−ψａ１）だけ、位置変換後加工原点を回転変換した加工原点（回転変換後加工原点）を算出する（ステップＳ２６）（回転変換後加工原点算出手段）。この回転変換は、数４に示す回転変換行列式に基づき行われる。数４より明らかなように、Ａ軸傾き誤差であるＡ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度α及びＡ軸Ｘ−Ｚ平面傾き誤差角度βを考慮して、加工原点が回転変換されている。
【００６９】
【数４】

【００７０】
続いて、回転変換後加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ戻し補正した加工原点を算出する（ステップＳ２７）（位置戻し変換後加工原点算出手段）。すなわち、回転変換後加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、−ΔＹ（ｍ）及び−ΔＺ（ｍ）をそれぞれ減算した加工原点（位置戻し変換後加工原点）を算出する。続いて、加工原点記憶部１０８に記憶されている加工原点を上述のように算出された位置戻し変換後加工原点に変更する（ステップＳ２８）（加工原点変更手段）。そして、この加工原点補正部１０７の処理は終了する。
【００７１】
一方、ステップＳ２４において、始点角度ψａ１の角度範囲Ａ（ｍ）と終点角度ψａ２の角度範囲Ａ（ｎ）が一致しない場合には（ステップＳ２４：Ｎｏ）、回転方向を算出する（ステップＳ３１）（図１２参照）。回転方向とは、Ａ軸正方向又はＡ軸負方向であるか否かである。これは、始点角度ψａ１及び終点角度ψａ２から算出することができる。続いて、回転方向が正方向であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【００７２】
続いて、回転方向が正方向である場合には（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、初期値設定のために、角度ω（ｍ）を始点角度ψａ１とする（ステップＳ３３）。なお、ここでは、始点角度ψａ１が４５°で、終点角度ψａ２が９０°である場合を例にあげて説明する。すなわち、始点角度ψａ１が４５°であるので、ｍは２となる。続いて、加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ補正する（ステップＳ３４）（位置変換後加工原点算出手段）。すなわち、現在の加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、ΔＹ（２）及びΔＺ（２）をそれぞれ減算した加工原点（位置変換後加工原点）を算出する。
【００７３】
続いて、角度ω（ｍ）から角度ω（ｍ＋１）までの回転角度（ω（ｍ＋１）−ω（ｍ））だけ、位置変換後加工原点を正回転方向に回転変換した加工原点を算出する（ステップＳ３５）（回転変換後加工原点算出手段）。すなわち、始点角度ψａ１である角度４５°から角度６０°（＝ω（３））まで加工原点を回転変換することになる。なお、この回転変換は、上述した数４に示す回転変換行列式に基づき行われる。
【００７４】
続いて、回転変換後加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ戻し補正した加工原点を算出する（ステップＳ３６）（位置戻し変換後加工原点算出手段）。すなわち、回転変換後加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、−ΔＹ（２）及び−ΔＺ（２）をそれぞれ減算した加工原点（位置戻し変換後加工原点）を算出する。
【００７５】
続いて、ｍ＋１の値をｍとする（ステップＳ３７）。続いて、角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致するか否か判定する（ステップＳ３８）。例えば、始点角度ψａ１が４５°であって、終点角度ψａ２が９０°の場合には、最初の角度範囲Ａ（ｍ）は角度範囲Ａ（２）であって、角度範囲Ａ（ｎ）は角度範囲Ａ（３）である。そして、ステップＳ３７にて、ｍの値が１加算されているので、角度範囲Ａ（ｍ）及びＡ（ｎ）は、共にＡ（３）となり一致することになる。
【００７６】
続いて、それぞれの角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致する場合には（ステップＳ３８：Ｙｅｓ）、加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ補正する（ステップＳ３９）（位置変換後加工原点算出手段）。すなわち、始点角度ψａ１が４５°の場合には、ここではｍは３となるので、現在の加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、ΔＹ（３）及びΔＺ（３）をそれぞれ減算した加工原点（位置変換後加工原点）を算出する。一方、それぞれの角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致しない場合には（ステップＳ３８：Ｎｏ）、角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致するまで、ステップＳ３４に戻り処理を繰り返す。
【００７７】
続いて、角度ω（ｍ）から終点角度ψａ２までの回転角度（ψａ２−ω（ｍ））だけ、位置変換後加工原点を正回転方向に回転変換した加工原点を算出する（ステップＳ４０）（回転変換後加工原点算出手段）。すなわち、始点角度ψａ１が４５°の場合には、角度６０°（＝ω（３））から終点角度９０°まで加工原点を回転変換することになる。なお、この回転変換は、上述した数４に示す回転変換行列式に基づき行われる。
【００７８】
続いて、回転変換後加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ戻し補正した加工原点を算出する（ステップＳ４１）（位置戻し変換後加工原点算出手段）。すなわち、回転変換後加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、−ΔＹ（３）及び−ΔＺ（３）をそれぞれ減算した加工原点（位置戻し変換後加工原点）を算出する。
【００７９】
続いて、加工原点記憶部１０８に記憶されている加工原点を上述のように算出された位置戻し変換後加工原点に変更して（ステップＳ２８）（加工原点変更手段）、加工原点補正部１０７の処理は終了する。
【００８０】
一方、回転方向が負方向である場合には（ステップＳ３２：Ｎｏ）、初期値設定のために、角度ω（ｍ）を始点角度ψａ１とする（ステップＳ５１）。なお、ここでは、始点角度ψａ１が４５°で、終点角度ψａ２が０°である場合を例にあげて説明する。すなわち、始点角度ψａ１が４５°であるので、ｍは２となる。続いて、加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ補正する（ステップＳ５２）（位置変換後加工原点算出手段）。すなわち、現在の加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、ΔＹ（２）及びΔＺ（２）をそれぞれ減算した加工原点（位置変換後加工原点）を算出する。
【００８１】
続いて、角度ω（ｍ）から角度ω（ｍ−１）までの回転角度（ω（ｍ）−ω（ｍ−１））だけ、位置変換後加工原点を負回転方向に回転変換した加工原点を算出する（ステップＳ５３）（回転変換後加工原点算出手段）。すなわち、始点角度ψａ１である角度４５°から角度３０°（＝ω（２））まで加工原点を回転変換することになる。なお、この回転変換は、上述した数４に示す回転変換行列式に基づき行われる。
【００８２】
続いて、回転変換後加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ戻し補正した加工原点を算出する（ステップＳ５４）（位置戻し変換後加工原点算出手段）。すなわち、回転変換後加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、−ΔＹ（２）及び−ΔＺ（２）をそれぞれ減算した加工原点（位置戻し変換後加工原点）を算出する。
【００８３】
続いて、ｍ−１の値をｍとする（ステップＳ５５）。続いて、角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致するか否か判定する（ステップＳ５６）。例えば、始点角度ψａ１が４５°であって、終点角度ψａ２が０°の場合には、最初の角度範囲Ａ（ｍ）は角度範囲Ａ（２）であって、角度範囲Ａ（ｎ）は角度範囲Ａ（１）である。そして、ステップＳ５５にて、ｍの値が１減算されているので、角度範囲Ａ（ｍ）及びＡ（ｎ）は、共にＡ（１）となり一致することになる。
【００８４】
続いて、それぞれの角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致する場合には（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ補正する（ステップＳ５７）（位置変換後加工原点算出手段）。すなわち、始点角度ψａ１が４５°の場合には、ここではｍは１となるので、現在の加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、ΔＹ（１）及びΔＺ（１）をそれぞれ減算した加工原点（位置変換後加工原点）を算出する。一方、それぞれの角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致しない場合には（ステップＳ５６：Ｎｏ）、角度範囲Ａ（ｍ）、Ａ（ｎ）が一致するまで、ステップＳ５２に戻り処理を繰り返す。
【００８５】
続いて、角度ω（ｍ）から終点角度ψａ２までの回転角度（ω（ｍ−１）−ψａ２）だけ、位置変換後加工原点を負回転方向に回転変換した加工原点を算出する（ステップＳ５８）（回転変換後加工原点算出手段）。すなわち、始点角度ψａ１が４５°の場合には、角度３０°（＝ω（２））から終点角度０°まで加工原点を回転変換することになる。なお、この回転変換は、上述した数４に示す回転変換行列式に基づき行われる。
【００８６】
続いて、回転変換後加工原点をＡ（ｍ）の位置誤差ΔＹ（ｍ）及びΔＺ（ｍ）だけ戻し補正した加工原点を算出する（ステップＳ５９）（位置戻し変換後加工原点算出手段）。すなわち、回転変換後加工原点のＹ軸座標値及びＺ軸座標値から、−ΔＹ（１）及び−ΔＺ（１）をそれぞれ減算した加工原点（位置戻し変換後加工原点）を算出する。
【００８７】
続いて、加工原点記憶部１０８に記憶されている加工原点を上述のように算出された位置戻し変換後加工原点に変更して（ステップＳ２８）（加工原点変更手段）、加工原点補正部１０７の処理は終了する。
【００８８】
次に、Ｂ軸回転に基づく加工原点の補正について説明する。図１４に示すように、回転角度記憶部１０５に記憶されたＢ軸の始点角度ψｂ１及び終点角度ψｂ２を入力する（ステップＳ６１）。続いて、加工原点をＢ軸の位置誤差ΔＸ及びΔＨ’だけ補正する（ステップＳ６２）（位置変換後加工原点算出手段）。すなわち、現在の加工原点のＸ軸座標値及びＹ軸座標値から、ΔＸ及びΔＨ’をそれぞれ減算した加工原点（位置変換後加工原点）を算出する。
【００８９】
続いて、始点角度ψｂ１から終点角度ψｂ２までの回転角度（ψｂ２−ψｂ１）だけ、位置変換後加工原点を回転変換した加工原点（回転変換後加工原点）を算出する（ステップＳ６３）（回転変換後加工原点算出手段）。この回転変換は、数５に示す回転変換行列式に基づき行われる。数５より明らかなように、Ｂ軸傾き誤差であるＢ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度γ及びＢ軸Ｙ−Ｚ平面傾き誤差角度θを考慮して、加工原点が回転変換されている。
【００９０】
【数５】

【００９１】
続いて、回転変換後加工原点をＢ軸の位置誤差ΔＸ及びΔＨ’だけ戻し補正した加工原点を算出する（ステップＳ６４）（位置戻し変換後加工原点算出手段）。すなわち、回転変換後加工原点のＸ軸座標値及びＹ軸座標値から、−ΔＸ及び−ΔＨ’をそれぞれ減算した加工原点（位置戻し変換後加工原点）を算出する。続いて、加工原点記憶部１０８に記憶されている加工原点を上述のように算出された位置戻し変換後加工原点に変更する（ステップＳ６５）（加工原点変更手段）。そして、この加工原点補正部１０７の処理は終了する。
【００９２】
（第１の数値制御装置の変形態様）
上述した第１の数値制御装置１０においては、回転軸誤差のうちのＡ軸位置誤差は、Ａ軸の回転角度毎に一定の位置誤差としたが、これに限られるものではない。ここで、Ａ軸位置誤差をＡ軸の回転角度毎に記憶しているのは、Ａ軸が回転するにつれて、Ａ軸に作用するモーメントが異なるからである。そして、このＡ軸に作用するモーメントは、テーブル上に載置されるワークの質量や取付位置によっても異なる。
【００９３】
そこで、数値制御装置１０の誤差記憶部１０６が記憶するＡ軸位置誤差は、ワーク質量及びワークの重心位置に応じて、Ａ軸の回転角度毎のＡ軸位置誤差を複数記憶させておく。さらに、数値制御装置１０は、ワーク質量及びワーク重心位置の入力部を設けておく。
【００９４】
そして、加工原点補正部１０７は、ＮＣデータ記憶部１０１に記憶されたＮＣデータと、回転角度記憶部１０５に記憶された回転角度と、誤差記憶部１０６に記憶された回転軸誤差と、ワーク質量及びワーク重心位置入力部に入力されたワーク質量及びワーク重心位置とに基づき、加工原点を補正するようにしてもよい。
【００９５】
なお、ワーク質量及びワーク重心位置は、オペレータが直接入力するようにしてもよいし、数値制御装置１０により算出するようにしてもよい。後者の場合は、例えば、Ａ軸駆動用モータの駆動トルクを検出することにより、実質的にワーク質量及びワーク重心位置を検出することができる。
【００９６】
（第２の数値制御装置）
次に、第２の数値制御装置１０について図１５を参照して説明する。図１５は、第２の数値制御装置の構成を示す図である。図１５に示すように、数値制御装置１０は、ＮＣデータ記憶部１０１と、指令値算出部１１２と、制御部１１３と、回転角度算出部１０４と、回転角度記憶部１０５と、誤差記憶部１０６と、指令値補正部１１７と、加工原点記憶部１０８とから構成される。なお、上述した第１の数値制御装置１０と同一構成は、同一符号を付して説明を省略する。
【００９７】
指令値算出部（指令値算出手段）１１２は、ＮＣデータ記憶部１０１に記憶されたＮＣデータ及び後述する指令値補正部１１７の補正指令値に基づき、５軸横型マシニングセンタ１（図１に示す）の各駆動軸の位置及び回転角からなる指令値を算出する。そして、制御部（制御手段）１１３は、指令値算出部１１２により算出された指令値に基づき、各軸駆動用モータ２３，２４，３１等を数値制御する。
【００９８】
指令値補正部（指令値補正手段）１１７は、ＮＣデータ記憶部１０１に記憶されたＮＣデータ、回転角度記憶部１０５に記憶された回転角度、及び、誤差記憶部１０６に記憶された回転軸誤差に基づき、５軸横型マシニングセンタ１の指令値を補正する補正指令値を算出する。この補正指令値は、各駆動軸の位置及び回転角からなる。
【００９９】
ここで、補正指令値は、上述した第１の数値制御装置１０における加工原点補正部１０７における補正処理と実質的に同一である。すなわち、第１の数値制御装置１０の加工原点補正部１０７では加工原点を補正したが、第２の数値制御装置１０における指令値補正部１１７では制御部１１３の指令値を補正している。つまり、加工原点は、一定としておき、指令値を変更することで、上述した第１の数値制御装置１０と同様に、実際の加工位置と数値制御装置による工具の指令値とを一致させることができる。
【０１００】
（ＮＣデータ作成装置）
次に、ＮＣデータ作成装置について図１６を参照して説明する。図１６は、ＮＣデータ作成装置の構成を示す図である。図１６に示すように、ＮＣデータ作成装置は、形状データ記憶部１２１と、機械構成データ記憶部１２２と、ＮＣデータ作成部１２３とから構成される。
【０１０１】
形状データ記憶部（形状データ記憶手段）１２１は、例えばＣＡＤ等により作成されたワーク形状データを記憶する。機械構成データ記憶部（機械構成データ記憶手段）１２２は、ワークの加工に使用する回転軸を有する加工機、ここでは、５軸横型マシニングセンタ１（図１に示す）の機械構成データを記憶する。例えば、テーブル９（図１に示す）がＡ軸及びＢ軸に回転する構成であること等を示すデータである。
【０１０２】
ＮＣデータ作成部（ＮＣデータ作成手段）１２３は、形状データ記憶部１２１に記憶されたワーク形状データ及び機械構成データ記憶部１２２に記憶された機械構成データに基づき、５軸横型マシニングセンタ１のＮＣデータを作成する。このＮＣデータ作成部１２３は、基本ＮＣデータ作成部１２４と、回転角度算出部１２５と、回転角度記憶部１２６と、誤差記憶部１２７と、補正ＮＣデータ作成部１２８とから構成される。
【０１０３】
基本ＮＣデータ作成部（基本ＮＣデータ作成手段）１２４は、形状データ記憶部１２１に記憶されたワーク形状データ及び機械構成データ記憶部１２２に記憶された機械構成データに基づき、５軸横型マシニングセンタ１のＮＣデータ（基本ＮＣデータ）を作成する。この基本ＮＣデータは、５軸横型マシニングセンタ１の回転軸が有する回転軸誤差を考慮しないＮＣデータである。
【０１０４】
回転角度算出部（指令回転角度算出手段）１２５は、基本ＮＣデータ作成部１２４により作成された基本ＮＣデータに基づき、５軸横型マシニングセンタ１のＡ軸及びＢ軸のそれぞれの回転角度を算出する。なお、このＡ軸及びＢ軸のそれぞれの回転角度は、割り出し加工を行う場合にはオペレータが自ら行う場合もある。回転角度記憶部（指令回転角度記憶手段）１２６は、回転角度算出部１２５により算出されたＡ軸及びＢ軸のそれぞれの回転角度を記憶する。具体的には、Ａ軸回転における始点角度ψａ１及び終点角度ψａ２と、Ｂ軸回転における始点角度ψｂ１及び終点角度ψｂ２とを記憶する。
【０１０５】
誤差記憶部（誤差記憶手段）１２７は、上述した回転軸誤差を記憶する。すなわち、Ａ軸傾き誤差、Ａ軸位置誤差、Ｂ軸傾き誤差、及び、Ｂ軸位置誤差を記憶する。ここで、Ａ軸傾き誤差は、Ａ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度α及びＡ軸Ｘ−Ｚ平面傾き誤差角度βである。Ａ軸位置誤差は、Ａ軸回転角度毎のＡ軸に関する位置誤差ΔＹ及びΔＺである。Ｂ軸傾き誤差は、Ｂ軸Ｘ−Ｙ平面傾き誤差角度γ及びＢ軸Ｙ−Ｚ平面傾き誤差角度θである。Ｂ軸位置誤差は、Ｂ軸に関する位置誤差ΔＸ及びΔＨ’である。
【０１０６】
補正ＮＣデータ作成部（補正ＮＣデータ作成手段）１２８は、回転角度記憶部１２６に記憶された回転角度と、誤差記憶部１２７に記憶された回転軸誤差とに基づき、基本ＮＣデータ作成部１２４により作成された基本ＮＣデータを補正した補正ＮＣデータを作成する。ここで、補正ＮＣデータ作成部１２８におけるＮＣデータの補正処理は、実質的に上述した第１の数値制御装置１０における加工原点補正部１０７（図９に示す）と同一の処理である。すなわち、第１の数値制御装置１０の加工原点補正部１０７では加工原点を補正したが、ＮＣデータ作成装置における補正ＮＣデータ作成部１２８では数値制御装置１０に入力されるＮＣデータを補正している。つまり、加工原点は一定とし、ＮＣデータを補正しておき、その補正されたＮＣデータに基づき数値制御装置を制御して加工を行うことにより、実際の加工位置と数値制御装置による工具の指令値とを一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】５軸横型マシニングセンタの全体構成を示す図である。
【図２】回転軸が有する誤差を説明する図である。
【図３】誤差測定を説明する図である。
【図４】Ｂ軸誤差の算出方法を示すフローチャートである。
【図５】基準球の中心位置の測定方法を説明する図である。
【図６】Ｂ軸傾き誤差を説明する図である。
【図７】Ａ軸誤差の算出方法を示すフローチャートである。
【図８】Ａ軸位置誤差の算出方法を説明する図である。
【図９】第１の数値制御装置の構成を示す図である。
【図１０】Ａ軸回転を示す図である。
【図１１】Ａ軸回転における加工原点補正部の処理を示すフローチャートである。
【図１２】Ａ軸回転における加工原点補正部の処理を示すフローチャートである。
【図１３】Ａ軸回転における加工原点補正部の処理を示すフローチャートである。
【図１４】Ｂ軸回転における加工原点補正部の処理を示すフローチャートである。
【図１５】第２の数値制御装置の構成を示す図である。
【図１６】ＮＣデータ作成装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１・・・５軸横型マシニングセンタ
２・・・ベッド
３・・・コラム
４・・・主軸頭
５・・・主軸
６・・・サドル
７・・・チルトテーブル
８・・・回転パレット
９・・・ワークテーブル
１０・・・数値制御装置
１１・・・基準球
１２・・・タッチセンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a numerical control device and an NC data creation device.
[0002]
[Prior art]
There is a 5-axis processing machine having two rotating axes for performing processing such as mold processing. As a configuration of the 5-axis processing machine, for example, a tilt table that rotates A-axis is mounted on a bed, and a rotary table that rotates B-axis is mounted on the tilt table, and a workpiece on the rotary table is mounted. In some cases, a work table is placed (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-179138
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Here, the center of the A axis and the center of the B axis should coincide with the X axis and the Y axis when the respective rotation angles are 0 °, but due to assembly errors and processing errors of the tilt table and the rotation table, In some cases, an A axis center and a B axis center do not coincide with the X axis and the Y axis, respectively, and an inclination error or a position error occurs. However, since these errors are very small, conventionally, the influence of these errors on the machining accuracy has not been a problem. However, in recent years, higher machining accuracy has been demanded, and it has become necessary to eliminate the influence of these errors on the machining accuracy.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a numerical control device and an NC that can improve machining accuracy by correcting tilt errors or position errors of a rotating shaft due to assembly errors and machining errors. An object is to provide a data creation device.
[0006]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
  A numerical control device according to claim 1 is:This is a numerical control device for a processing machine having a rotating shaft in which the moment of the rotating body changes around the rotating shaft in accordance with the rotation angle. And this numerical control deviceNC data storage means, machining origin storage means, command value calculation means, and control means are provided. Here, the NC data storage means is means for storing NC data. The machining origin storage means is a means for storing a machining origin that is a machine origin in a machine coordinate system that defines a workpiece origin in a workpiece coordinate system that defines a machining position of a workpiece or an absolute position of a machining machine having a rotation axis. The command value calculation means is means for calculating a command value for the processing machine based on the NC data. The control means is means for controlling the processing machine based on the processing origin and the command value.
[0007]
  The characteristic configuration of the numerical control device according to claim 1 is further provided with a rotation axis error storage means, a command rotation angle storage means, and a machining origin correction means. Here, the rotation axis error storage means isThe position error of the actual axial center position of the rotating shaft with respect to the reference position on the reference axial center of the rotating shaft due to the change of the moment is determined for each predetermined angle of the rotating shaft.It is a means to memorize. The command rotation angle storage means is means for storing a command rotation angle of the rotation shaft obtained based on the NC data. The processing origin correction means isThe position error for each predetermined angle due to the moment change stored in the rotation axis error storage means and the command rotation angle storage meansMeans for correcting the machining origin based on the command rotation angle;
[0008]
  Here, when there is a rotation command for the rotation axis, the machining origin is conventionally moved based only on the command rotation angle. Therefore, when the axis of the rotation axis has a rotation axis error with respect to the reference axis, the actual machining origin position may differ from the machining origin position stored in the numerical controller. As a result, conventionally, there has been a risk that the machining accuracy deteriorates with the operation of the rotating shaft. However, according to the present invention, the machining origin is moved (corrected) in consideration of the rotation axis error of the rotation axis with respect to the reference axis, so that the actual machining origin matches the machining origin stored in the numerical controller. Can be made. As a result, the processing accuracy can be improved even when the rotary shaft is operated.
  Further, in general, a rotating body that rotates due to rotation of a rotating shaft may become unbalanced around the rotating shaft. For this reason, when the rotating body is rotated, different moments may act depending on the rotation angle. In this way, when different moments are applied according to the rotation angle, the rotation axis is shifted for each rotation angle. That is, the position error on the actual axis of the rotation axis varies depending on the rotation angle. Therefore, according to the present invention, since the machining origin is rotationally converted in consideration of the position error of the actual axial center position of the rotating shaft at every predetermined angle due to the moment change, there is an unbalance around the rotating shaft. However, the processing origin can be rotated more accurately around the actual rotation axis. That is, even when there is an imbalance around the rotation axis, the actual machining origin and the machining origin stored in the numerical controller can be reliably matched regardless of the rotation angle.
  Specifically, the machining origin correction means in the numerical control device of the present invention includes a post-position conversion machining origin calculation means, a post-rotation conversion machining origin calculation means, a post-position conversion post-conversion machining origin calculation means, and a machining origin change. Means. Here, the post-position conversion processing origin calculation means is means for calculating a post-position conversion processing origin obtained by converting the position of the processing origin based on the position error and the command rotation angle for each predetermined angle due to the moment change. . The rotation-converted machining origin calculation means is a means for calculating a rotation-converted machining origin obtained by rotationally converting the position-converted machining origin based on the command rotation angle. A post-return-converted processing origin calculation means calculates a post-reversion-converted processing origin obtained by converting the post-rotation-converted processing origin into a position based on the position error for each predetermined angle and the command rotation angle due to the moment change. Means. The machining origin changing means is means for changing the machining origin stored in the machining origin storage means to the post-position conversion-processed machining origin.
[0009]
  A numerical control device according to claim 2The rotation axis error storage means stores a plurality of the position errors for each predetermined angle in accordance with the mass and the center of gravity position of the workpiece, and the machining origin correction means is based on the mass and the center of gravity position of the workpiece. The processing origin is corrected.
  Here, the moment of the rotating body varies depending on the mass of the workpiece and the mounting position. Therefore, according to the numerical control device of the present invention, it is possible to correct the machining origin according to the mass of the workpiece and the mounting position (center of gravity position).
[0010]
  4. The numerical control device according to claim 3, wherein the rotation axis error storage unit further stores an inclination error of an actual direction vector of the rotation axis with respect to a reference direction vector of the rotation axis, and the machining origin correction unit includes the processing origin correction unit. The machining origin is corrected based on an inclination error.
  In particular,A numerical control device according to claim 3InThe machining origin correcting means is a rotationally converted machining origin calculating means for calculating a post-rotation converted machining origin obtained by rotationally converting the machining origin stored in the machining origin storage means based on the tilt error and the command rotation angle; Machining origin changing means for changing the machining origin stored in the machining origin storage means to the rotation converted machining origin.The Rukoto.
[0011]
Here, the tilt error will be described. For example, when the rotation axis is the A axis, it is ideal that the A axis axis coincides with the X axis. However, errors may occur due to assembly errors, processing errors, and the like. This error includes a tilt error and a position error. Here, the tilt error is a tilt error between an A-axis actual direction vector that is an actual A-axis vector and an X-axis reference direction vector that is an X-axis vector. The tilt error may be, for example, a tilt angle between each orthogonal three plane including two of the three orthogonal axes and the A-axis actual direction vector. In this case, the tilt error of the A axis is the tilt angle between the A axis and the XY plane and the tilt angle between the A axis and the XZ plane. The tilt error may be an inner product of the actual direction vector and the reference direction vector.
[0012]
That is, according to the present invention, since the machining origin is rotationally converted in consideration of the tilt error, the machining origin can be rotated around the rotation axis having the tilt error. That is, the actual machining origin and the machining origin stored in the numerical control device can be matched. Conventionally, since the machining origin stored in the numerical controller is rotationally converted without considering the tilt error, for example, when the machining origin is rotated around the A axis, it is stored in the numerical controller. The processing origin was rotated around the ideal X axis. For this reason, the actual machining origin rotated around the A axis does not match the machining origin stored in the numerical control device rotated around the ideal X axis. That is, according to the present invention, such a conventional problem can be reliably solved.
[0013]
  5. The numerical control device according to claim 4, wherein the rotation axis error storage means further includes an actual axial center position of the rotation shaft relative to a reference position on the reference axis center of the rotation axis due to an assembly error or a machining error. A position error is stored, and the processing origin correction means corrects the processing origin based on the assembly error or the position error due to the processing error.
  In particular,Numerical control device according to claim 4InThe processing origin correcting means isbelow,Processing post-conversion processing origin calculation means, post-rotation conversion processing origin calculation means, post-position conversion post-conversion processing origin calculation means, and processing origin change meansThe Rukoto.Here, the post-position conversion processing origin calculation means is means for calculating a post-position conversion processing origin obtained by converting the position of the processing origin based on the position error due to the assembly error or processing error. The processing origin calculation means after rotation conversion is,in frontIt is means for calculating a post-rotation-converted machining origin obtained by rotationally converting the post-position-conversion machining origin based on the command rotation angle. The processing origin calculation means after position return conversion isDue to the assembly error or processing errorIt is means for calculating a post-position conversion post-rotation processing origin obtained by converting the post-rotation-conversion processing origin based on the position error. The machining origin changing means is means for changing the machining origin stored in the machining origin storage means to the post-position conversion-processed machining origin.
[0014]
Here, the position error will be described. As described above, the position error is an error of the position on the actual axis of the rotating shaft with respect to the reference position on the reference axis of the rotating shaft. For example, when the rotation axis is the A axis, it is ideal that the A axis axis coincides with the X axis. Therefore, the reference axis of the A axis is the X axis. The reference position on the X-axis is, for example, a position where the X-axis coordinate value is 0. In this case, the position error of the A axis is a position where the A axis intersects the YZ plane where the X axis coordinate value is zero.
[0018]
Up to now, by correcting the machining origin, the influence on the machining accuracy due to the rotation axis error of the processing machine having a rotation axis has been eliminated, but this is not a limitation. For example, NC data may be corrected sequentially in a numerical controller. Further, the NC data creation device may create NC data in consideration of the rotation axis error of the processing machine.
[0019]
  That is,Claim 5The numerical control device according to the present invention includes NC data storage means for storing NC data, command value calculation means for calculating a command value of a processing machine having a rotating shaft based on the NC data, and the processing machine based on the command value. Control means for controlling,The moment of the rotating body around the rotation axis changes according to the rotation angleThe numerical control apparatus for a processing machine having a rotating shaft further includes a rotating shaft error storage means, a command rotation angle storage means, and a command value correction means. Here, the rotation axis error storage means isThe position error of the actual axial center position of the rotating shaft with respect to the reference position on the reference axial center of the rotating shaft due to the change of the moment is determined for each predetermined angle of the rotating shaft.It is a means to memorize. The command rotation angle storage means is means for storing a command rotation angle of the rotation shaft obtained based on the NC data. The command value correction means isThe position error for each predetermined angle stored in the rotation axis error storage means and the command rotation angle storage meansMeans for correcting the command value based on the command rotation angle;
[0020]
Thereby, there can exist the same effect as the numerical control apparatus mentioned above. That is, according to the present invention, the command value is corrected in consideration of the rotation axis error with respect to the reference axis of the rotation shaft, so that the actual machining position by the tool and the command value of the tool by the numerical controller can be matched. it can. As a result, the processing accuracy can be improved even when the rotary shaft is operated. Further, the other characteristic configuration of the numerical control device described above can be similarly applied to the numerical control device of the present invention. Thereby, there can exist an effect similar to the other effect in the numerical control apparatus mentioned above.
[0021]
  Also,Claim 6The NC data creation device according to the present invention includes a shape data storage means for storing workpiece shape data, a machine configuration data storage means for storing machine configuration data of a processing machine having a rotating shaft used for machining the workpiece, and the shape data. And NC data creating means for creating NC data for numerically controlling the processing machine based on the machine configuration data.The moment of the rotating body around the rotation axis changes according to the rotation angleIn the NC data creation device of a processing machine having a rotation axis, the NC data creation means includes a rotation axis error storage means, a basic NC data creation means, a command rotation angle storage means, and a correction NC data creation means. It is characterized by that. Here, the rotation axis error storage means isThe position error of the actual axial center position of the rotating shaft with respect to the reference position on the reference axial center of the rotating shaft due to the change of the moment is determined for each predetermined angle of the rotating shaft.It is a means to memorize. The basic NC data creating means is means for creating basic NC data of the NC data based on the shape data and the machine configuration data. The command rotation angle storage means is means for storing the command rotation angle of the rotation shaft obtained based on the basic NC data. The correction NC data creation means isThe position error for each predetermined angle stored in the rotation axis error storage means and the command rotation angle storage meansMeans for generating corrected NC data obtained by correcting the basic NC data based on the command rotation angle;
[0022]
Thereby, there can exist the same effect as the numerical control apparatus mentioned above. In other words, according to the present invention, NC data (corrected NC data) that takes into consideration the rotation axis error with respect to the reference axis of the rotation axis is created. Therefore, when the processing machine is operated with this NC data, It is possible to make the machining position coincide with the command value of the tool by the numerical control device. As a result, the processing accuracy can be improved even when the rotary shaft is operated. Further, the other characteristic configuration of the numerical control device described above can be similarly applied to the NC data creation device of the present invention. Thereby, there can exist an effect similar to the other effect in the numerical control apparatus mentioned above.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. In the present embodiment, a processing machine having a rotating shaft will be described by taking a 5-axis horizontal machining center as an example.
[0024]
(Configuration of 5-axis horizontal machining center)
The configuration of the 5-axis horizontal machining center 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a 5-axis horizontal machining center 1. As shown in FIG. 1, the 5-axis horizontal machining center 1 includes a bed 2, a column 3, a spindle head 4, a spindle 5, a saddle 6, a tilt table 7, a rotating pallet 8, a work table 9, It is comprised from the numerical control apparatus 10 (shown in FIG. 9).
[0025]
The bed 2 includes a base 21 formed in a substantially T-shape, two Z-axis guides 22, a Z-axis drive ball screw (not shown), a Z-axis drive motor 23, and an X-axis guide ( (Not shown), two X-axis drive ball screws (not shown), and two X-axis drive motors 24. The Z-axis guide 22 and the X-axis guide are disposed on the base 21 in parallel with the Z-axis direction and the X-axis direction, respectively. The Z-axis driving ball screw is disposed substantially at the center of the Z-axis guide 22 and in parallel with the Z-axis guide 22. The two X-axis drive ball screws are disposed substantially in the center of the X-axis guide and parallel to the X-axis guide. These Z-axis driving ball screw and X-axis driving ball screw are provided with ball screw nuts that can move in the respective axial directions. The Z-axis driving motor 23 and the X-axis driving motor 24 are disposed on the end side of the Z-axis driving ball screw and the end side of the X-axis driving ball screw, respectively. The drive ball screw is driven to rotate.
[0026]
The column 3 is erected on the bed 2. Specifically, the lower side of the column 3 is slidably fitted to the Z-axis guide 22 and is connected to a ball screw nut of a Z-axis driving ball screw. That is, the column 3 slides in the Z-axis direction along the Z-axis guide 22 as the Z-axis driving ball screw is driven to rotate. The column 3 includes a Y-axis guide (not shown), two Y-axis drive ball screws (not shown), and two Y-axis drive motors 31. The Y-axis guide is disposed substantially in the center of the column 3 in parallel with the Y-axis direction. The Y-axis drive ball screw is disposed substantially at the center of the Y-axis guide and parallel to the Y-axis guide. A ball screw nut that is movable in the axial direction is attached to the Y-axis driving ball screw. The Y-axis driving motor 31 is disposed on the end side of the Y-axis driving ball screw and rotationally drives the Y-axis driving ball screw.
[0027]
The spindle head 4 is disposed at the center of the column 3. Specifically, the spindle head 4 is slidably fitted to the Y-axis guide and is connected to a ball screw nut of a Y-axis driving ball screw. That is, the spindle head 4 slides in the Y-axis direction along the Y-axis guide as the Y-axis driving ball screw is driven to rotate. The main shaft 5 is pivotally supported by the main shaft head 4 so as to be rotatable. That is, the main shaft 5 can be rotated around the Z axis (C axis). A tool can be attached to the distal end side of the main shaft 5.
[0028]
The saddle 6 is disposed on the bed 2. The saddle 6 has a pair of support portions 61 that support a tilt table 7 described later on both ends of the X-axis direction. Further, an A-axis rotation motor (not shown) that can rotate the tilt table 7 is disposed on one side of the support portion 61. Further, the lower side of the saddle 6 is slidably fitted to the X-axis guide and is connected to a ball screw nut of an X-axis driving ball screw. That is, the saddle 6 slides in the X-axis direction along the X-axis guide as the X-axis drive ball screw is driven to rotate.
[0029]
The tilt table 7 has a substantially U-shape, and both end sides thereof are rotatably supported by a pair of support portions 61 of the saddle 6. The rotation axis of the tilt table 7 is an axis parallel to the X axis (A axis). The tilt table 7 performs A-axis rotation by driving an A-axis rotation motor disposed on the support portion 61 of the saddle 6. Further, on the lower surface side of the tilt table 7, a B-axis rotation motor (not shown) that can rotate the rotary pallet 8 is disposed.
[0030]
The rotary pallet 8 is placed on the tilt table 7 and supported so as to be rotatable in a direction perpendicular to the placement surface of the tilt table 7. That is, when the tilt table 7 is in the state shown in FIG. 1, the rotation axis of the rotary pallet 8 is an axis (B axis) parallel to the Y axis. The rotary pallet 8 performs B-axis rotation by driving a B-axis rotation motor disposed on the lower surface side of the tilt table 7.
[0031]
The work table 9 is disposed on the rotary pallet 8 and can place a work (workpiece). Accordingly, the work table 9 can be rotated about the B axis by the B axis rotation of the rotary pallet 8 with respect to the main shaft 5, and can be rotated about the A axis by the A axis rotation of the tilt table 7. In addition, the state shown in FIG. 1 is defined as the rotation angle 0 ° of the A axis and the B axis.
[0032]
The numerical controller 10 controls the X-axis drive motor 24, the Y-axis drive motor 31, the Z-axis drive motor 23, the A-axis rotation motor, and the B-axis rotation motor based on the input NC data. To do.
[0033]
(About the error of the rotation axis)
Next, an error of the rotation axis of the 5-axis horizontal machining center 1 will be described with reference to FIG. In the ideal state, the A axis on which the tilt table 7 rotates among the rotation axes of the 5-axis horizontal machining center 1 coincides with the X axis. Further, in the state shown in FIG. 1, it is ideal that the B axis on which the rotary pallet 8 rotates among the rotation axes of the 5-axis horizontal machining center 1 coincides with the Y axis. Furthermore, it is ideal that the A axis and the B axis intersect at the intersection of the X axis and the Z axis.
[0034]
However, due to the machining error of the through holes formed in the pair of support portions 61 of the saddle 6 for pivotally supporting the tilt table 7 and the assembly error of the saddle 6 and the tilt table 7, the A-axis axis is different from the X-axis. There may be cases where they do not match. That is, as shown in FIG. 2, the A-axis axis may have a tilt error with respect to the X-axis. Here, the inclination error of the A axis is the inclination error angle (A axis XY plane inclination error angle) α with respect to the XY plane and the inclination error angle (A axis XZ plane inclination error angle) with respect to the XZ plane. ) Β.
[0035]
Further, when the B-axis axis does not coincide with the Y-axis in the state of FIG. 1 due to a processing error of a through-hole formed in the tilt table 7 for rotating and supporting the rotary pallet 8, an assembly error of the rotary pallet 8, etc. Occurs. That is, as shown in FIG. 2, the B-axis axis may have a tilt error with respect to the Y-axis. Here, the tilt error of the B axis is the tilt error angle with respect to the XY plane (B axis XY plane tilt error angle) γ and the tilt error angle with respect to the YZ plane (B axis YZ plane tilt error angle). ) Θ.
[0036]
Further, as described above, it is ideal that the A axis and the B axis intersect at the intersection of the X axis and the Z axis. However, due to processing errors and assembly errors of the saddle 6, the tilt table 7, and the rotating pallet 8, the A axis and the B axis may not intersect at the intersection of the X axis and the Z axis as shown in FIG. . Here, the intersection of the X axis and the Z axis is defined as a reference center position (reference position) O1. Then, the A-axis and B-axis positions at which the A-axis and B-axis X-axis coordinate values and Z-axis coordinate values are the same are set as the A-axis center position (position on the actual axis) O2 and the B-axis center position (actual axis center Upper position) O3. Here, the X-axis center error of the A-axis center position O2 and the B-axis center position O3 is ΔX, the Y-axis center error of the A-axis center position O2 is ΔY, and the Z-axis center error of the A-axis center position O2 is ΔZ. If the AB axis center error, which is the difference between the Y-axis coordinate values of the A-axis center position O2 and the B-axis center position O3, is ΔH, the coordinates of the A-axis center position O2 are (ΔX, ΔY, ΔZ), and the B-axis center The coordinates of the position O3 are (ΔX, ΔH ′, ΔZ). Here, the X-axis center error ΔX, the Y-axis center error ΔY, the Z-axis center error ΔZ, and the AB-axis center error ΔH are referred to as position errors, and the Y-axis coordinate value ΔH ′ of the B-axis center position O3 is ΔH−ΔY. Become.
[0037]
(Error calculation method)
Next, a method for calculating the above-described inclination error and position error will be described. When calculating the error, as shown in FIG. 3, reference spheres (measurement jigs) 11a and 11b are previously mounted on the work table 9, and a touch sensor (position measurement sensor) is used instead of the tool on the spindle 5. 12 is put on.
[0038]
(B-axis error calculation method)
A method for calculating an error related to the B axis will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing a B-axis error calculation method. FIG. 5 is a diagram for explaining a method of measuring the center position of the

reference spheres

11a and 11b. 5A is a mechanical configuration diagram, FIG. 5B is a schematic diagram for explaining the B-axis error, and FIG. 5C is a schematic diagram for explaining the A-axis error described later. is there.
[0039]
First, as shown in FIG. 5A, the A axis is rotated by 90 ° (step S1). That is, the work table 9 is oriented to face the main shaft 5. This is because measurement can be performed at all rotation angles of the B axis due to the mechanical configuration of the 5-axis horizontal machining center 1 of the present embodiment. Subsequently, at the current position of the work table 9, the touch sensor 12 is brought into contact with three or more different positions on the surface of the reference sphere 11a, preferably five or more positions (step S2). Then, a calculation unit (not shown) in the numerical controller 10 calculates the center position of the reference sphere 11a (position a in FIG. 5B) based on the respective contact positions of the reference sphere 11a ( Step S3).
[0040]
Subsequently, it is determined whether or not the B-axis rotation angle ΔB is 360 ° or more (step S4). Here, since the B-axis rotation angle ΔB is 0 °, it is not 360 ° or more. Therefore, in this case (step S4: No), the work table 9 is rotated until the B-axis rotation angle ΔB reaches 90 ° (step S5). Subsequently, the touch sensor 12 is brought into contact with three or more different locations on the surface of the reference sphere 11a when the B-axis rotation angle ΔB is 90 ° (step S2). Then, a calculation unit (not shown) in the numerical controller 10 calculates the center position of the reference sphere 11a (position b in FIG. 5B) based on the respective contact positions of the reference sphere 11a ( Step S3). In this way, the calculation is repeated in the same manner for the positions c and d in FIG. 5B by repeating until the B-axis rotation angle ΔB reaches 360 ° or more. Here, the coordinates of the center positions a, b, c, d of the reference sphere at the respective B-axis rotation angles are respectively (Xa, Ya, Za), (Xb, Yb, Zb), (Xc, Yc, Zc), (Xd, Yd, Zd).
[0041]
When the B-axis rotation angle ΔB becomes 360 ° or more (step S4: Yes), the B-axis XY plane tilt error angle γ is calculated (step S6). Here, calculation of the B-axis XY plane tilt error angle γ will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6A is a diagram on the XY plane showing the center positions of the work table 9 and the reference sphere 11a. FIG. 6B is a diagram on the YZ plane showing the center positions of the work table 9 and the reference sphere 11a. FIG. 6C is a diagram on the XZ plane showing the center positions of the work table 9 and the reference sphere 11a.
[0042]
First, based on the center positions a and c of the reference sphere 11a, a B-axis vector B1 (shown in FIG. 6B) on the YZ plane is calculated. Here, the B-axis vector indicates the direction of the B-axis axis as shown in FIG. That is, the B-axis vector B1 on the YZ plane is the YZ component of the B-axis axis (B-axis vector). Subsequently, a B-axis XY plane inclination error angle γ is calculated based on the B-axis vector B1 on the YZ plane. That is, the B-axis XY plane tilt error angle γ can be calculated from the measured values Ya, Yc, Za, and Zc as shown in Equation 1.
[0043]
[Expression 1]

[0044]
Next, returning to the flowchart of FIG. After calculating the B-axis XY plane tilt error angle γ, the B-axis YZ plane tilt error angle θ is calculated (step S7). Here, calculation of the B-axis YZ plane tilt error angle θ will be described with reference to FIG. First, a B-axis vector B2 (shown in FIG. 6C) on the XZ plane is calculated based on the center positions b and d of the reference sphere 11a. Here, as described above, the B-axis vector indicates the direction of the B-axis axis. That is, the B-axis vector B2 on the XZ plane is the X-Z component of the B-axis axis (B-axis vector). Subsequently, a B-axis YZ plane tilt error angle θ is calculated based on the B-axis vector B2 on the XZ plane. That is, the B-axis YZ plane tilt error angle θ can be calculated from the measured values Xb, Xd, Zb, and Zd as shown in Equation 2.
[0045]
[Expression 2]

[0046]
Next, returning to the flowchart of FIG. After calculating the B-axis tilt error angles γ and θ, position errors ΔX and ΔH ′ with respect to the B-axis are calculated (step S8). Here, the B-axis center position O3 is assumed to be located on the upper surface of the work table 9 for convenience. That is, the position errors ΔX and ΔH ′ with respect to the B axis are the errors shown in FIGS. In this case, the position errors ΔX and ΔH ′ with respect to the B axis can be calculated by Equation 3. The distance from the upper surface of the work table 9 to the reference sphere 11a is h. Here, the calculation of the position errors ΔX and ΔH ′ with respect to the B-axis is substantially an arc approximation based on the center positions a to d of the reference sphere 11a according to Equation 3.
[0047]
[Equation 3]

[0048]
(A-axis error calculation method)
Next, a method for calculating an error related to the A axis will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing an A-axis error calculation method. First, as shown in FIG. 5A, the A axis is positioned at 90 ° (step S11). That is, the work table 9 is oriented to face the main shaft 5. Subsequently, at the current position of the work table 9, the touch sensor 12 is brought into contact with three or more different positions on the surface of the reference sphere 11a, preferably five or more positions (step S12). Further, at the current position of the work table 9, the touch sensor 12 is brought into contact with three or more different positions on the surface of the reference sphere 11b, preferably five or more positions (step S13). Subsequently, based on the respective contact positions of the

reference spheres

11a and 11b, a central position a1 (shown in FIG. 5 (c)) of the reference sphere 11a based on the respective contact positions of the

reference spheres

11a and 11b. Then, the center position a2 (shown in FIG. 5C) of the reference sphere 11b is calculated (step S14).
[0049]
Subsequently, it is determined whether or not the A-axis rotation angle ΔA is 90 ° or more (step S15). Here, since the A-axis rotation angle ΔA is 0 °, it is not 90 ° or more. Therefore, in this case (step S15: No), the work table 9 is rotated until the A-axis rotation angle ΔA reaches 30 ° (step S16). Subsequently, the touch sensor 12 is brought into contact with three or more different locations on the surfaces of the

reference spheres

11a and 11b when the A-axis rotation angle ΔA is 30 ° (steps S12 and S13). Subsequently, based on the respective contact positions of the

reference spheres

11a and 11b, the center positions b1 and b2 of the

reference spheres

11a and 11b (see FIG. 5C) by a calculation unit (not shown) in the numerical controller 10. Is calculated (step S14). In this manner, the calculation is repeated until the A-axis rotation angle ΔA reaches 90 ° or more, and the positions c1, c2, d1, and d2 in FIG.
[0050]
When the A-axis rotation angle ΔA becomes 90 ° or more (step S15: Yes), an A-axis vector is calculated (step S17). Here, the A-axis vector (actual direction vector) indicates the direction of the A-axis axis as shown in FIG. Specifically, the A-axis vector is calculated by obtaining a plane including the center positions a1 to d1 based on the center positions a1 to d1 at each rotation angle of the A axis of the reference sphere 11a, and calculating a normal vector of the plane. To do. This normal vector is the A-axis vector. Here, the A-axis vector is calculated based only on the center positions a1 to d1 of the reference sphere 11a. However, the A-axis vector may be calculated based only on the center positions a2 to d2 of the reference sphere 11b.
[0051]
Subsequently, the A axis XY plane inclination error angle α and the A axis XZ plane inclination error angle β are calculated (step S18). Here, since the A-axis XY plane inclination error angle α and the A-axis XZ plane inclination error angle β can be easily calculated from the A-axis vector, the details are omitted.
[0052]
Subsequently, position errors ΔY and ΔZ related to the A axis are calculated (step S19). Here, the calculation of the position errors ΔY and ΔZ with respect to the A-axis includes a simple calculation method in the case where a different moment is applied depending on the A-axis rotation angle and a detailed calculation method in the case where the moment is considered. . Therefore, each case will be described below.
[0053]
(Detailed calculation method considering moment of A-axis position error)
First, a detailed calculation method of the position errors ΔY and ΔZ related to the A axis will be described with reference to FIG. In this calculation method, when the tilt table 7 rotates on the A axis, the moment applied to the tilt table 7 varies depending on the A axis rotation angle, so that the position errors ΔY and ΔZ related to the A axis depend on the A axis rotation angle. This is a calculation method that takes into account differences.
[0054]
Here, FIG. 8 is a view as seen from the X-axis direction of FIG. 5C and schematically shows the center positions of the

reference spheres

11a and 11b. In addition, the code | symbol shown in FIG. 8 attaches | subjects the same code | symbol as FIG.5 (c). That is, the center position of the reference sphere 11a is a1 to d1, and the center position of the reference sphere 11b is a2 to d2. Here, the coordinates of the center positions a1 to d1 of the reference sphere 11a are (Xa1, Ya1, Za1),..., (Xd1, Yd1, Zd1), respectively, and the coordinates of the center positions a2 to d2 of the reference sphere 11b are , (Xa2, Ya2, Za2), ..., (Xd2, Yd2, Zd2).
[0055]
Then, position errors ΔY and ΔZ related to the A axis are calculated according to the angle of the A axis rotation angle ΔA. First, a position error with respect to the A axis when the A axis rotation angle ΔA is between 0 ° and 30 ° is calculated. Here, ΔY and ΔZ related to the A-axis are calculated using only the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value. Specifically, the coordinates (Ya1, Za1) of the center position a1 and the coordinates (Yb1, Zb1) of the center position a1 of the reference sphere 11a, the coordinates (Ya2, Za2) and the center position b2 of the center position a2 of the reference sphere 11b. The center position Oa (ΔYa, ΔZa) is calculated by performing arc approximation on the basis of the coordinates (Yb2, Zb2). The Y-axis coordinate value of the center position Oa is the position error ΔY in the Y-axis direction, and the Z-axis coordinate value is the position error ΔZ in the Z-axis direction.
[0056]
Similarly, the center positions Ob (ΔYb, ΔZb) and Oc (ΔYc, ΔZc) when the A-axis rotation angle ΔA is between 30 ° and 60 ° and between 60 ° and 90 ° are calculated. In this way, the position errors ΔY and ΔZ corresponding to the A-axis rotation angle are calculated.
[0057]
(Simple calculation method of A-axis position error)
Next, a simple calculation method of the position errors ΔY and ΔZ related to the A axis will be described. Arc approximation is performed based on the already calculated center positions a1 to d1 of the reference sphere 11a, and the center position of the arc is calculated. Based on the calculated center position of the arc and the A-axis vector calculated in step S17, position coordinates (0, ΔY, ΔZ) on the YZ plane and on the A-axis axis are calculated. The Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the position coordinates (0, ΔY, ΔZ) become position errors ΔY and ΔZ with respect to the A axis. Here, the center position of the arc is calculated based only on the center position of the reference sphere 11a. However, arc approximation may be performed based only on the center position of the reference sphere 11b, and the center position of the arc may be calculated. Further, when the A-axis position error is calculated by a simple calculation method of the A-axis position error, the above-described measurement of the surface position of the reference sphere 11b and the calculation of the center position thereof do not have to be performed.
[0058]
(First numerical control device)
Next, the first numerical controller 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the first numerical control device. FIG. 10 is a diagram illustrating A-axis rotation. As shown in FIG. 9, the numerical controller 10 includes an NC data storage unit 101, a command value calculation unit 102, a control unit 103, a rotation angle calculation unit 104, a rotation angle storage unit 105, and an error storage unit 106. And a processing origin correction unit 107 and a processing origin storage unit 108.
[0059]
An NC data storage unit (NC data storage means) 101 inputs and stores NC data created by CAM or the like. Here, the NC data includes point cloud data of the tool tip position and the rotation angle of the rotary shaft. The command value calculation unit (command value calculation means) 102 is based on the NC data stored in the NC data storage unit 101, and includes a command consisting of the position and rotation angle of each drive shaft of the 5-axis horizontal machining center 1 (shown in FIG. 1). Calculate the value. Then, the control unit (control unit) 103 numerically controls each of the

shaft driving motors

23, 24, 31 and the like based on the command value calculated by the command value calculation unit 102.
[0060]
A rotation angle calculation unit (rotation angle calculation unit) 104 calculates the rotation angles of the A axis and the B axis of the 5-axis horizontal machining center 1 based on the NC data stored in the NC data storage unit 101. Note that the rotation angle of each of the A axis and the B axis may be determined by the operator himself when performing the indexing process. The rotation angle storage unit (rotation angle storage unit) 105 stores the rotation angles of the A axis and the B axis calculated by the rotation angle calculation unit 104. Specifically, the start point angle ψa1 and end point angle ψa2 in the A-axis rotation and the start point angle ψb1 and end point angle ψb2 in the B-axis rotation are stored.
[0061]
The error storage unit (error storage unit) 106 stores the rotation axis error described above. That is, the A-axis tilt error, the A-axis position error, the B-axis tilt error, and the B-axis position error are stored. Here, the A-axis tilt error is an A-axis XY plane tilt error angle α and an A-axis XZ plane tilt error angle β. The A-axis position error is position errors ΔY and ΔZ related to the A-axis for each A-axis rotation angle. The B-axis tilt error is a B-axis XY plane tilt error angle γ and a B-axis YZ plane tilt error angle θ. B-axis position errors are position errors ΔX and ΔH ′ with respect to the B-axis.
[0062]
Here, the A-axis position error will be described in detail. An A-axis position error exists for each rotation angle of the A-axis. Here, as shown in FIG. 10, the A-axis position error ΔY1 when the A-axis rotation angle is ω1 (= 0 °), ω2 (= 30 °), ω3 (= 60 °), and ω4 (= 90 °). And ΔZ1,..., ΔY4 and ΔZ4 are stored. The A-axis rotation angle is defined as A (1) as the angular range between ω1 and ω2, A (2) as the angular range between ω2 and ω3, and A (3) as the angular range between ω3 and ω4. . These angle ranges A1 to A3 are also stored in the error storage unit 106. As the storage method, a table method for storing the position error of the A axis for each specific rotation angle of the A axis and a function for approximating the relationship between the rotation angle of the A axis and the position error of the A axis by a straight line or a curve are defined. Then, there is a method for storing the function. In the case of the table system, the correction accuracy is improved as the division angle for dividing the rotation angle of the A axis is smaller.
[0063]
The processing origin storage unit (processing origin storage means) 108 stores the processing origin. Here, the machining origin refers to either the workpiece origin in the workpiece coordinate system that defines the machining position of the workpiece, or the machine origin in the machine coordinate system that defines the absolute position of the 5-axis horizontal machining center 1. A machining origin correction unit (machining origin correction unit) 107 includes NC data stored in the NC data storage unit 101, a rotation angle stored in the rotation angle storage unit 105, and a rotation axis error stored in the error storage unit 106. Based on the above, the machining origin is corrected.
[0064]
(Processing of machining origin correction part)
Processing of the processing origin correction unit 107 will be described with reference to FIGS. FIGS. 11 to 13 are flowcharts showing the processing of the machining origin correcting unit 107 in the A-axis rotation. FIG. 14 is a flowchart showing the processing of the machining origin correction unit 107 in the B-axis rotation. In the following, description will be made separately for A-axis rotation and B-axis rotation.
[0065]
First, correction of the machining origin based on the A-axis rotation will be described. As shown in FIG. 11, the start point angle ψa1 and the end point angle ψa2 stored in the rotation angle storage unit 105 are input (step S21). Subsequently, the angle range A (m) of the starting point angle ψa1 is calculated (step S22). For example, when the starting point angle ψa1 is 45 °, the angle range is A (2) as is apparent from FIG. 10, and in this case, m is 2. Subsequently, the angle range A (n) of the end point angle ψa2 is calculated (step S23). For example, when the end point angle ψa2 is 90 °, the angle range is A (3) as apparent from FIG.
[0066]
Subsequently, it is determined whether or not the angle range A (m) of the start point angle ψa1 matches the angle range A (n) of the end point angle ψa2 (step S24). Here, the case where the respective angle ranges A (m) and A (n) match is, for example, the case where the start point angle ψa1 and the end point angle ψa2 are within a range of 0 to 30 °.
[0067]
Subsequently, when the respective angular ranges A (m) and A (n) match (step S24: Yes), the processing origin is corrected by position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m). (Step S25) (post-position conversion processing origin calculation means). That is, the machining origin (the machining origin after position conversion) is calculated by subtracting ΔY (m) and ΔZ (m) from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the current machining origin.
[0068]
Subsequently, a processing origin (processing origin after rotation conversion) obtained by rotationally converting the processing origin after position conversion by the rotation angle (ψa2-ψa1) from the start point angle ψa1 to the end point angle ψa2 is calculated (step S26) (after rotation conversion). Machining origin calculation means). This rotation conversion is performed based on the rotation conversion determinant expressed by Equation 4. As apparent from Equation 4, the machining origin is rotationally converted in consideration of the A-axis XY plane tilt error angle α and the A-axis XZ plane tilt error angle β, which are A-axis tilt errors.
[0069]
[Expression 4]

[0070]
Subsequently, a machining origin obtained by correcting and correcting the post-rotation machining origin by position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m) is calculated (step S27) (post-position conversion post-conversion machining origin calculation means). That is, the processing origin (processing origin after position return conversion) is calculated by subtracting −ΔY (m) and −ΔZ (m) from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the processing origin after rotation conversion. Subsequently, the machining origin stored in the machining origin storage unit 108 is changed to the post-position-converted machining origin calculated as described above (step S28) (machining origin changing means). Then, the processing of the machining origin correcting unit 107 is finished.
[0071]
On the other hand, in step S24, when the angle range A (m) of the start point angle ψa1 and the angle range A (n) of the end point angle ψa2 do not match (step S24: No), the rotation direction is calculated (step S31) ( (See FIG. 12). A rotation direction is whether it is an A-axis positive direction or an A-axis negative direction. This can be calculated from the start point angle ψa1 and the end point angle ψa2. Subsequently, it is determined whether or not the rotation direction is the positive direction (step S32).
[0072]
Subsequently, when the rotation direction is the positive direction (step S32: Yes), the angle ω (m) is set as the start point angle ψa1 for setting the initial value (step S33). Here, a case where the start point angle ψa1 is 45 ° and the end point angle ψa2 is 90 ° will be described as an example. That is, since the starting point angle ψa1 is 45 °, m is 2. Subsequently, the machining origin is corrected by position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m) (Step S34) (post-position conversion machining origin calculation means). That is, the machining origin (the machining origin after position conversion) is calculated by subtracting ΔY (2) and ΔZ (2) from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the current machining origin.
[0073]
Subsequently, a machining origin obtained by rotationally converting the post-position conversion machining origin in the positive rotation direction by the rotation angle (ω (m + 1) −ω (m)) from the angle ω (m) to the angle ω (m + 1) is calculated ( Step S35) (rotation converted post-processing origin calculation means). That is, the machining origin is rotationally converted from the angle 45 °, which is the starting point angle ψa1, to the angle 60 ° (= ω (3)). This rotation conversion is performed based on the rotation conversion determinant expressed by the above-described equation (4).
[0074]
Subsequently, a machining origin obtained by correcting and correcting the post-rotation-converted machining origin by position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m) is calculated (step S36) (post-position-converted machining origin calculation means). That is, the processing origin (the processing origin after position return conversion) is calculated by subtracting -ΔY (2) and -ΔZ (2) from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the processing origin after rotation conversion.
[0075]
Subsequently, the value of m + 1 is set to m (step S37). Subsequently, it is determined whether or not the angle ranges A (m) and A (n) match (step S38). For example, when the start point angle ψa1 is 45 ° and the end point angle ψa2 is 90 °, the first angle range A (m) is the angle range A (2) and the angle range A (n) is the angle. The range is A (3). In step S37, since the value of m is incremented by 1, the angle ranges A (m) and A (n) are both A (3) and coincide with each other.
[0076]
Subsequently, when the respective angular ranges A (m) and A (n) match (step S38: Yes), the processing origin is corrected by position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m). (Step S39) (post-position conversion processing origin calculation means). That is, when the starting point angle ψa1 is 45 °, m is 3 here, so ΔY (3) and ΔZ (3) are subtracted from the Y-axis coordinate value and Z-axis coordinate value of the current machining origin, respectively. The processed origin (processed origin after position conversion) is calculated. On the other hand, if the angular ranges A (m) and A (n) do not match (step S38: No), the process returns to step S34 until the angular ranges A (m) and A (n) match. repeat.
[0077]
Subsequently, a processing origin is calculated by rotationally converting the post-position conversion processing origin in the normal rotation direction by the rotation angle (ψa2-ω (m)) from the angle ω (m) to the end point angle ψa2 (step S40) (rotation). Post-conversion machining origin calculation means). That is, when the start point angle ψa1 is 45 °, the machining origin is rotationally converted from the angle 60 ° (= ω (3)) to the end point angle 90 °. This rotation conversion is performed based on the rotation conversion determinant expressed by the above-described equation (4).
[0078]
Subsequently, a machining origin obtained by correcting and correcting the post-rotation-converted machining origin by position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m) is calculated (step S41) (post-position-converted machining origin calculation means). That is, the processing origin (processing origin after position return conversion) is calculated by subtracting −ΔY (3) and −ΔZ (3) from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the processing origin after rotation conversion.
[0079]
Subsequently, the machining origin stored in the machining origin storage unit 108 is changed to the post-position-converted machining origin calculated as described above (step S28) (machining origin changing means), and the machining origin correction unit 107 The process ends.
[0080]
On the other hand, when the rotation direction is the negative direction (step S32: No), the angle ω (m) is set as the start point angle ψa1 for setting the initial value (step S51). Here, a case where the start point angle ψa1 is 45 ° and the end point angle ψa2 is 0 ° will be described as an example. That is, since the starting point angle ψa1 is 45 °, m is 2. Subsequently, the processing origin is corrected by position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m) (step S52) (post-position conversion processing origin calculation means). That is, the machining origin (the machining origin after position conversion) is calculated by subtracting ΔY (2) and ΔZ (2) from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the current machining origin.
[0081]
Subsequently, the processing origin obtained by rotationally converting the post-position conversion processing origin in the negative rotation direction by the rotation angle (ω (m) −ω (m−1)) from the angle ω (m) to the angle ω (m−1). Is calculated (step S53) (rotation converted post-processing origin calculation means). That is, the machining origin is rotationally converted from the angle 45 °, which is the starting point angle ψa1, to the angle 30 ° (= ω (2)). This rotation conversion is performed based on the rotation conversion determinant expressed by the above-described equation (4).
[0082]
Subsequently, a machining origin obtained by correcting and correcting the post-rotation-converted machining origin by the position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m) is calculated (step S54) (post-position-converted machining origin calculation means). That is, the processing origin (the processing origin after position return conversion) is calculated by subtracting -ΔY (2) and -ΔZ (2) from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the processing origin after rotation conversion.
[0083]
Subsequently, the value of m−1 is set to m (step S55). Subsequently, it is determined whether or not the angle ranges A (m) and A (n) match (step S56). For example, when the start point angle ψa1 is 45 ° and the end point angle ψa2 is 0 °, the first angle range A (m) is the angle range A (2) and the angle range A (n) is the angle. It is the range A (1). In step S55, since the value of m is decremented by 1, the angle ranges A (m) and A (n) are both A (1) and coincide with each other.
[0084]
Subsequently, when the respective angular ranges A (m) and A (n) match (step S56: Yes), the processing origin is corrected by position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m). (Step S57) (post-position conversion processing origin calculation means). That is, when the starting point angle ψa1 is 45 °, m is 1 here, so ΔY (1) and ΔZ (1) are subtracted from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the current machining origin, respectively. The processed origin (processed origin after position conversion) is calculated. On the other hand, when the respective angular ranges A (m) and A (n) do not match (step S56: No), the process returns to step S52 until the angular ranges A (m) and A (n) match. repeat.
[0085]
Subsequently, a processing origin is calculated by rotationally converting the post-position conversion processing origin in the negative rotation direction by the rotation angle (ω (m−1) −ψa2) from the angle ω (m) to the end point angle ψa2 (step S58). (Processing origin calculation means after rotation conversion). That is, when the starting point angle ψa1 is 45 °, the machining origin is rotationally converted from the angle 30 ° (= ω (2)) to the end point angle 0 °. This rotation conversion is performed based on the rotation conversion determinant expressed by the above-described equation (4).
[0086]
Subsequently, a machining origin obtained by correcting and correcting the post-rotation-converted machining origin by the position errors ΔY (m) and ΔZ (m) of A (m) is calculated (step S59) (post-position-converted machining origin calculation means). That is, the processing origin (processing origin after position return conversion) is calculated by subtracting −ΔY (1) and −ΔZ (1) from the Y-axis coordinate value and the Z-axis coordinate value of the processing origin after rotation conversion.
[0087]
Subsequently, the machining origin stored in the machining origin storage unit 108 is changed to the post-position-converted machining origin calculated as described above (step S28) (machining origin changing means), and the machining origin correction unit 107 The process ends.
[0088]
Next, the correction of the machining origin based on the B-axis rotation will be described. As shown in FIG. 14, the B axis start point angle ψb1 and end point angle ψb2 stored in the rotation angle storage unit 105 are input (step S61). Subsequently, the machining origin is corrected by B-axis position errors ΔX and ΔH ′ (step S62) (post-position conversion machining origin calculation means). That is, a machining origin (post-position-transformed machining origin) obtained by subtracting ΔX and ΔH ′ from the X-axis coordinate value and the Y-axis coordinate value of the current machining origin is calculated.
[0089]
Subsequently, a processing origin (processing origin after rotation conversion) obtained by rotationally converting the processing origin after position conversion by the rotation angle (ψb2-ψb1) from the start point angle ψb1 to the end point angle ψb2 is calculated (step S63) (after rotation conversion). Machining origin calculation means). This rotation conversion is performed based on the rotation conversion determinant expressed by Equation 5. As apparent from Equation 5, the processing origin is rotationally converted in consideration of the B-axis XY plane tilt error angle γ and the B-axis YZ plane tilt error angle θ, which are B-axis tilt errors.
[0090]
[Equation 5]

[0091]
Subsequently, a machining origin is calculated by correcting the rotation-converted machining origin by the B-axis position errors ΔX and ΔH ′ (step S64) (post-position-converted machining origin calculation means). That is, the machining origin (the machining origin after position return conversion) is calculated by subtracting −ΔX and −ΔH ′ from the X-axis coordinate value and the Y-axis coordinate value of the machining origin after rotation conversion. Subsequently, the machining origin stored in the machining origin storage unit 108 is changed to the post-position-returning machining origin calculated as described above (step S65) (machining origin changing means). Then, the processing of the machining origin correcting unit 107 is finished.
[0092]
(Modification of the first numerical controller)
In the first numerical control apparatus 10 described above, the A-axis position error among the rotation axis errors is a constant position error for each rotation angle of the A-axis, but is not limited thereto. Here, the reason why the A-axis position error is stored for each rotation angle of the A-axis is that the moment acting on the A-axis varies as the A-axis rotates. And the moment which acts on this A axis changes also with the mass and attachment position of the workpiece | work mounted on a table.
[0093]
Therefore, as the A-axis position error stored in the error storage unit 106 of the numerical controller 10, a plurality of A-axis position errors for each rotation angle of the A-axis are stored according to the workpiece mass and the gravity center position of the workpiece. Furthermore, the numerical controller 10 is provided with an input unit for the workpiece mass and the workpiece gravity center position.
[0094]
Then, the machining origin correction unit 107 includes NC data stored in the NC data storage unit 101, a rotation angle stored in the rotation angle storage unit 105, a rotation axis error stored in the error storage unit 106, and a workpiece mass. The machining origin may be corrected based on the workpiece mass and the workpiece gravity center position input to the workpiece gravity center position input unit.
[0095]
The workpiece mass and the workpiece gravity center position may be directly input by the operator or may be calculated by the numerical control device 10. In the latter case, for example, the workpiece mass and the workpiece gravity center position can be substantially detected by detecting the driving torque of the A-axis driving motor.
[0096]
(Second numerical control device)
Next, the second numerical controller 10 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating the configuration of the second numerical control device. As shown in FIG. 15, the numerical controller 10 includes an NC data storage unit 101, a command value calculation unit 112, a control unit 113, a rotation angle calculation unit 104, a rotation angle storage unit 105, and an error storage unit 106. And a command value correction unit 117 and a machining origin storage unit 108. In addition, the same structure as the 1st numerical control apparatus 10 mentioned above attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
[0097]
The command value calculation unit (command value calculation means) 112 is a five-axis horizontal machining center 1 (shown in FIG. 1) based on NC data stored in the NC data storage unit 101 and a correction command value of a command value correction unit 117 described later. A command value consisting of the position and rotation angle of each drive shaft is calculated. Then, the control unit (control unit) 113 numerically controls each of the

shaft driving motors

23, 24, 31 and the like based on the command value calculated by the command value calculation unit 112.
[0098]
The command value correction unit (command value correction unit) 117 includes NC data stored in the NC data storage unit 101, a rotation angle stored in the rotation angle storage unit 105, and a rotation axis error stored in the error storage unit 106. Based on the above, a correction command value for correcting the command value of the 5-axis horizontal machining center 1 is calculated. This correction command value includes the position and rotation angle of each drive shaft.
[0099]
Here, the correction command value is substantially the same as the correction processing in the machining origin correction unit 107 in the first numerical controller 10 described above. That is, the machining origin correction unit 107 of the first numerical control device 10 corrects the machining origin, but the command value correction unit 117 of the second numerical control device 10 corrects the command value of the control unit 113. In other words, by setting the machining origin constant and changing the command value, the actual machining position and the command value of the tool by the numerical control device can be made to coincide with each other in the same manner as the first numerical control device 10 described above. it can.
[0100]
(NC data creation device)
Next, the NC data creation device will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the NC data creation device. As shown in FIG. 16, the NC data creation device includes a shape data storage unit 121, a machine configuration data storage unit 122, and an NC data creation unit 123.
[0101]
The shape data storage unit (shape data storage means) 121 stores workpiece shape data created by, for example, CAD. The machine configuration data storage unit (machine configuration data storage means) 122 stores machine configuration data of a processing machine having a rotating shaft used for processing a workpiece, here, a 5-axis horizontal machining center 1 (shown in FIG. 1). For example, it is data indicating that the table 9 (shown in FIG. 1) is configured to rotate about the A axis and the B axis.
[0102]
The NC data creation unit (NC data creation means) 123 is based on the workpiece shape data stored in the shape data storage unit 121 and the machine configuration data stored in the machine configuration data storage unit 122. NC data of the 5-axis horizontal machining center 1 Create The NC data creation unit 123 includes a basic NC data creation unit 124, a rotation angle calculation unit 125, a rotation angle storage unit 126, an error storage unit 127, and a correction NC data creation unit 128.
[0103]
The basic NC data creation unit (basic NC data creation means) 124 is based on the workpiece shape data stored in the shape data storage unit 121 and the machine configuration data stored in the machine configuration data storage unit 122. Create NC data (basic NC data). This basic NC data is NC data that does not take into account the rotation axis error of the rotation axis of the 5-axis horizontal machining center 1.
[0104]
The rotation angle calculation unit (command rotation angle calculation means) 125 calculates the rotation angles of the A axis and the B axis of the 5-axis horizontal machining center 1 based on the basic NC data created by the basic NC data creation unit 124. Note that the rotation angle of each of the A axis and the B axis may be determined by the operator himself when performing the indexing process. The rotation angle storage unit (command rotation angle storage unit) 126 stores the rotation angles of the A axis and the B axis calculated by the rotation angle calculation unit 125. Specifically, the start point angle ψa1 and end point angle ψa2 in the A-axis rotation and the start point angle ψb1 and end point angle ψb2 in the B-axis rotation are stored.
[0105]
The error storage unit (error storage means) 127 stores the rotation axis error described above. That is, the A-axis tilt error, the A-axis position error, the B-axis tilt error, and the B-axis position error are stored. Here, the A-axis tilt error is an A-axis XY plane tilt error angle α and an A-axis XZ plane tilt error angle β. The A-axis position error is position errors ΔY and ΔZ related to the A-axis for each A-axis rotation angle. The B-axis tilt error is a B-axis XY plane tilt error angle γ and a B-axis YZ plane tilt error angle θ. B-axis position errors are position errors ΔX and ΔH ′ with respect to the B-axis.
[0106]
Based on the rotation angle stored in the rotation angle storage unit 126 and the rotation axis error stored in the error storage unit 127, the correction NC data generation unit (correction NC data generation unit) 128 is operated by the basic NC data generation unit 124. Compensated NC data is created by correcting the created basic NC data. Here, the correction processing of NC data in the correction NC data creation unit 128 is substantially the same processing as the processing origin correction unit 107 (shown in FIG. 9) in the first numerical controller 10 described above. That is, the machining origin correction unit 107 of the first numerical control device 10 corrects the machining origin, but the correction NC data creation unit 128 in the NC data creation device corrects NC data input to the numerical control device 10. . In other words, the machining origin is fixed, the NC data is corrected, the numerical control device is controlled based on the corrected NC data, and the machining is performed. Can be matched.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a 5-axis horizontal machining center.
FIG. 2 is a diagram for explaining an error of a rotation axis.
FIG. 3 is a diagram for explaining error measurement;
FIG. 4 is a flowchart showing a method for calculating a B-axis error.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method for measuring the center position of a reference sphere.
FIG. 6 is a diagram for explaining a B-axis tilt error.
FIG. 7 is a flowchart showing a method for calculating an A-axis error.
FIG. 8 is a diagram illustrating a method for calculating an A-axis position error.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a first numerical controller.
FIG. 10 is a diagram showing A-axis rotation.
FIG. 11 is a flowchart showing processing of a machining origin correction unit in A-axis rotation.
FIG. 12 is a flowchart showing processing of a machining origin correction unit in A-axis rotation.
FIG. 13 is a flowchart showing processing of a machining origin correction unit in A-axis rotation.
FIG. 14 is a flowchart showing processing of a machining origin correction unit in B-axis rotation.
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a second numerical controller.
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of an NC data creation device.
[Explanation of symbols]
1 ... 5-axis horizontal machining center
2 ... Bed
3 ... Column
4 ... Spindle head
5 ... Spindle
6 ・・・ Saddle
7 ... Tilt table
8 ・・・ Rotating pallet
9 ... Work table
10: Numerical control device
11 ・・・ Reference sphere
12 ・・・ Touch sensor

Claims

NC data storage means for storing NC data;
A machining origin storage means for storing a machining origin that is a machine origin in a machine coordinate system that defines a workpiece origin in a workpiece coordinate system that defines a machining position of a workpiece or an absolute position of a machining machine having a rotation axis;
Command value calculating means for calculating a command value of the processing machine based on the NC data;
Control means for controlling the processing machine based on the processing origin and the command value;
Equipped with a,
In a numerical control device for a processing machine having a rotating shaft in which the moment of the rotating body changes around the rotating shaft according to the rotation angle ,
A rotation axis error storage means for storing a position error of a position on the actual axis of the rotation axis with respect to a reference position on the reference axis of the rotation axis due to the change of the moment for each predetermined angle of the rotation axis;
Command rotation angle storage means for storing a command rotation angle of the rotary shaft obtained based on the NC data;
Machining origin correction means for correcting the machining origin based on the position error for each predetermined angle due to the moment change stored in the rotation axis error storage means and the command rotation angle stored in the command rotation angle storage means. When,
A numerical control device comprising:

The rotation axis error storage means stores the position error due to a plurality of moment changes according to the mass and the center of gravity of the workpiece for each predetermined angle,
The numerical control apparatus according to claim 1, wherein the machining origin correction unit corrects the machining origin based on a mass and a gravity center position of the workpiece.

The rotation axis error storage means further stores an inclination error of the actual direction vector of the rotation axis with respect to a reference direction vector of the rotation axis,
The numerical control device according to claim 1, wherein the processing origin correction unit corrects the processing origin based on the tilt error.

The rotation axis error storage means further stores a position error of a position on the actual axis of the rotation axis with respect to a reference position on the reference axis of the rotation axis due to an assembly error or a machining error,
The numerical control device according to claim 1, wherein the processing origin correction unit corrects the processing origin based on the assembly error or the position error due to a processing error.

NC data storage means for storing NC data;
Command value calculating means for calculating a command value of a processing machine having a rotating shaft based on the NC data;
Control means for controlling the processing machine based on the command value;
Equipped with a,
In a numerical control device for a processing machine having a rotating shaft in which the moment of the rotating body changes around the rotating shaft according to the rotation angle ,
A rotation axis error storage means for storing a position error of a position on the actual axis of the rotation axis with respect to a reference position on the reference axis of the rotation axis due to the change of the moment for each predetermined angle of the rotation axis;
Command rotation angle storage means for storing a command rotation angle of the rotary shaft obtained based on the NC data;
Command value correction means for correcting the command value based on the position error for each predetermined angle due to the moment change stored in the rotation axis error storage means and the command rotation angle stored in the command rotation angle storage means. When,
A numerical control device comprising:

Shape data storage means for storing workpiece shape data;
Machine configuration data storage means for storing machine configuration data of a processing machine having a rotating shaft used for processing the workpiece;
NC data creating means for creating NC data for numerically controlling the processing machine based on the shape data and the machine configuration data;
Equipped with a,
In an NC data creation device for a processing machine having a rotating shaft in which the moment of the rotating body changes around the rotating shaft according to the rotation angle ,
The NC data creating means
A rotation axis error storage means for storing a position error of a position on the actual axis of the rotation axis with respect to a reference position on the reference axis of the rotation axis due to the change of the moment for each predetermined angle of the rotation axis;
Basic NC data creating means for creating basic NC data of the NC data based on the shape data and the machine configuration data;
Command rotation angle storage means for storing a command rotation angle of the rotary shaft obtained based on the basic NC data;
Corrected NC data obtained by correcting the basic NC data on the basis of the position error for each predetermined angle due to the moment change stored in the rotation axis error storage means and the command rotation angle stored in the command rotation angle storage means Correction NC data creation means for creating
An NC data creation device characterized by comprising: